Presentación de Leonardo Romero para el Foro "Plantas Desaladoras"
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Este documento discute la desalinización del agua de mar como una opción para equilibrar el desbalance hídrico en Chile. Explica que la desalinización por ósmosis inversa es una tecnología madura que está siendo utilizada cada vez más en el país. Sin embargo, también genera ciertos impactos ambientales que deben ser gestionados adecuadamente. El marco legal chileno requiere concesiones marítimas y permisos ambientales para operar plantas desaladoras.
![Aspectos Legales Atingentes a Desaladoras
Corresponde al Ministerio de Defensa Nacional, Subsecretaría de Marina, el control,
fiscalización y supervigilancia de toda la costa y del mar territorial de la República
(D.F.L. N° 340, de 1960).
Es facultad privativa del Ministerio de Defensa y de la Dirección General del Territorio
Marítimo y de Marina Mercante (Directemar), el conceder el uso particular, en
cualquier forma de los terrenos de playa, de las playas, rocas, porciones de agua,
fondo de mar, dentro y fuera de las bahías.
Obs.-3 Por lo anterior, para invertir y operar una instalación desaladora de agua de mar,
se requiere de una concesión marítima (CM) otorgada por el Ministerio de Defensa (MD).
Obs.-4 Toda concesión marítima tiene como límite máximo un plazo de 50 años, sin
perjuicio de su renovación (Arts.3° y 5° Reglamento CM). Más específicamente, una CM se
entiende como aquella cuyo plazo de otorgamiento excede de 10 años, o involucra una
inversión superior a las 2.500 Unidad Tributaria Mensual (UTM)[1].](https://image.slidesharecdn.com/forovocesmineras-leonardoromero-210902154448/85/Presentacion-de-Leonardo-Romero-para-el-Foro-Plantas-Desaladoras-20-320.jpg)
Presentación de Leonardo Romero para el Foro "Plantas Desaladoras"
- 1. Foro Plantas Desaladoras - Voces Mineras 25 agosto 2021 Leonardo Romero, PhD Director Magister Aplicaciones en Ingeniería Ambiental UCN Presidente de la Comisión de Agua y Energía IIMCh [email protected] Antecedentes / uso agua de mar Aspectos legales atingente a la desalinización TEMARIO ¿EL AGUA DE MAR PROVEE SEGURIDAD HÍDRICA?
- 2. Abundancia de Agua en el Planeta El agua en estado líquido del planeta, equivale un volumen de 1386 millones de kilómetros cúbicos. Lo cual en términos de masa equivale a tan solo 1/4400 de la masa total del planeta, es decir, un 0,02 %.
- 3. Distribución Recursos Hídrico •Uso consuntivo (con consumo): es cuando el agua, una vez usada, no se devuelve al medio donde se ha captado o no se la devuelve de la misma manera que se ha extraído.
- 4. Disponibilidad de Agua per Cápita Sin embargo, cuando se analiza regionalmente, la disponibilidad media de agua es muy distinta: Desde Santiago al norte está por debajo de los 0.8 Mm3/persona/año, Desde Santiago al sur se supera los 10 Mm3/persona/año. El volumen promedio de agua equivale a 53 Mm3/persona/año, valor bastante más alto que la media mundial 6.6 Mm3/persona/año. El mínimo para un desarrollo sustentable se estima en 2 Mm3 por persona por año. 53.000 6.600 2.000 800
- 5. 1. Creciente demanda de agua, propio del desarrollo demográfico y económico, presentándose un mayor uso tanto para consumo personal como productivo. Coquimbo, lidia además con la desertificación y la degradación de sus tierras, golpeando las zonas rurales. Mega sequia en Chile (12 años de sequia) https://www.cambioclimaticochile.cl/2020/05/la- vulnerabilidad-de-chile-frente-al-cambio-climatico/ 2. Cambio climático, comprende la disminución de pluviosidad en hasta 30% durante los próximos 30 años para el caso de Chile (Unesco, 2015) y con lluvias concentradas en menores períodos de tiempo, lo que se ve reflejado en una menor disponibilidad de agua. Cualquier decisión Futura de Escenario Hídrico de País, Debe Tomar en Consideración:
- 6. Sequia Escasez Escasez Ante los Antecedentes de Sequia y/o Escasez “A diferencia de la sequía, que es un fenómeno meteorológico, la escasez hídrica depende de las decisiones que se tomen respecto del uso del agua” (Van Loon et al., 2013). “La sequia y/o escasez de agua en Chile no sólo afecta al consumo de agua potable y saneamiento, sino que también al desarrollo de actividades económicas, como es el caso del sector agropecuario, industrial y minero.” ¿Cuál es la solución para equilibrar el desbalance hídrico?
- 7. LA SOLUCIÓN PARA EQUILIBRAR EL DESBALANCE HIDRICO PASA POR: Agua de Mar Uso Directo (sin tratamiento previo) Desalinizada (osmosis inversa) Re-uso de agua Gestión integrada recursos hídricos (monitoreo, proyectando la demanda y oferta de agua para definir planes de aprovechamiento. Infraestructura (Embalse, recarga, y otros). Optimización del uso de agua (eficiencia en los procesos, buenas prácticas, mayor recirculación). Tecnologías dependiente de la calidad requerida Uso de Fuentes Hídrica No Convencionales (FHNC) Gestión Otras
- 8. 8 Consumo de agua total (mar y continental) en la minería del Cu (18.3 m3/s, año 2020), no considera el agua de recirculación equivalente a ≈76%. Consumo de agua total según fuente de origen Año 2019 • Agua de mar = 4.06 m3/s y • Agua continental = 12.45 m3/s. La Minería en Chile opta por …………
- 9. Plantas Operativas y Capacidad de Desalinización en Chile
- 10. Desalinización de Agua de Mar: Opción que Asegura el Suministro de Agua 10 La diferencia de densidad producida por un cambio de salinidad de 1o/oo es de 0.001 gr/cm3.
- 11. Impactos Ambientales de la Desalinización Uso de suelo. (Desalinizadoras se localizan en el borde costero. El uso recreativo o turístico queda sustituido por un uso industrial.) Transporte del agua producto a la faenas. (Trazado de tuberías). Ruido. (Bombas de alta presión y turbinas recuperadoras de energía). Alto consumo energético. (Efecto indirecto por su contribución al incremento de emisiones de gases con efecto invernadero.) Medio marino. (Descarga de salmuera con un contenido salino doble del agua de mar, mayor densidad y la presencia potencial de productos químicos utilizados en el pretratamiento). Acumulación de residuos solidos. (Membranas desechadas fuera de uso). Impacto social. (La producción de agua dulce en áreas con escasez permite el crecimiento de la población y nuevos usos del territorio.)
- 12. ¿Alternativas de Gestión de Impactos de Salmuera de OI? Las tres opciones para gestionar las aguas de descarte de plantas de desalación de agua de mar son: Disposición, aplicación, y Valorización.
- 13. Tabla. Salinidad de la salmuera y su medio receptor; mediciones de las diluciones alcanzadas respecto de las distancias xmax, xi y xff medidas desde el punto de descarga. Xm a Xi Xff Comportamiento de la Pluma de Salmuera Descargada al Mar
- 14. Respecto la Acumulación de Membranas La solución es Reprocesar Membranas de osmosis que han finalizado su vida útil transformándolas en membranas de MF/UF para otras aplicaciones. 70 % de las membranas pueden ser recicladas, y el uso de membranas recicladas puede suponer un ahorro del 85 al 95 % si lo comparamos con la adquisición de membranas comerciales nuevas. Ataque químico (oxidación de la capa poliamida con NaOCl / KMnO4/ O3) Membranas de MF /UF - MBR Membranas desechadas
- 15. Distribución de los Costos del Agua Costos Típicos en Desalación por RO: 0.35 – 0.5 Euro/m3 (0.7 – 1 Euro/m3, incluyendo amortización) 305 – 436 CLP/m3 (610 – 872 CLP/m3) Para agua salobre 0.15 -0.3 euro/m3 (130 – 261 CLP/m3). Costo muy influenciado por el factor de productividad y los costos de la energía (≈ 0.1 US$/Kw-h, en Chile) Capex: 1200 – 1500 euro/m3-día (1 – 1.3 Millones CLP/m3- día) instalado. El valor de agua fresca es aprox. 1.6 US$/m3.
- 16. Capex y Opex Grandes Desaladoras de Agua de Mar
- 17. Año Tecnología Kw-h/m3 Cambios 1970 MSF 22 Tecnología evaporación 1980 MSF 18 1985 VC 15 1988 VC 13 1994 RO 6.2 Desarrollo turbinas Francis 1996 RO 5.3 1998 RO 4.8 Desarrollo turbinas Pelton 1999 RO 4.5 2000 RO 4.0 2001 RO 3.7 Sistemas de cámaras isobáricas 2002 RO 3.5 2005 RO 3 2007 RO <3 Evolución del Consumo Energético Observación: El límite termodinámico para la separación de sales es aproximadamente de: 1 kw-h/m3 para 35 gpl de TDS. Observación: El consumo energético anual de producir agua desalada de mar para una familia de 4 miembros es equivalente al consumo de refrigerador.
- 18. USO DE ENERGÍAS RENOVABLES EN DESALACIÓN En procesos térmicos: Para calentamiento de agua. En desalación por membranas: Energía eléctrica eólica y fotovoltaica Dificultades de la aplicación: Posibilidades de uso: Capacidad de producción. (Elevado consumo de energía). Continuidad / almacenamiento. (Energía durante ciertas horas del día). Necesidad de espacio. (Elevado numero de paneles) El mejor lugar para instalar una desaladora no tiene porque coincidir con el mejor lugar para la producción de energía renovable. La solución a las dificultades es comprar energía eléctrica, a las compañías que generan electricidad, cuya generación es en parte de energías renovables (FV, eólicas u otras.)
- 19. ASPECTOS LEGALES ATINGENTES A DESALADORAS El artículo 595 del Código Civil dispone que todas las aguas -entre las que se incluyen las marítimas- son bienes nacionales de uso público. En el Art. 5° del Código de Aguas de 1981 (CA) se establece claramente que las aguas son un bien nacional de uso público y se otorga a los particulares el derecho de aprovechamiento de ellas en conformidad a las disposiciones que dicho ordenamiento establece. Obs.-1 Art. 589 del Código Civil, se llaman bienes nacionales aquellos cuyo dominio pertenece a la nación como un todo. Este agrega, en su inciso 2° que si su uso pertenece a todos los habitantes de la nación, se llamarán bienes nacionales de uso público o bienes públicos. Obs-2. El espíritu del legislador fue que, al igual que en materia minera, otorgar al Estado el dominio exclusivo de todas las aguas terrestres y marítimas, otorgando a los particulares el aprovechamiento de ellas. Sin embargo, el CA solo norma las aguas terrestres del país, por lo que no establece jurisprudencia sobres las aguas de mar. (José Antonio Ramirez Arrayás Abogado, Doctor en Derecho Asesor Ministerio de Obras Públicas)
- 20. Aspectos Legales Atingentes a Desaladoras Corresponde al Ministerio de Defensa Nacional, Subsecretaría de Marina, el control, fiscalización y supervigilancia de toda la costa y del mar territorial de la República (D.F.L. N° 340, de 1960). Es facultad privativa del Ministerio de Defensa y de la Dirección General del Territorio Marítimo y de Marina Mercante (Directemar), el conceder el uso particular, en cualquier forma de los terrenos de playa, de las playas, rocas, porciones de agua, fondo de mar, dentro y fuera de las bahías. Obs.-3 Por lo anterior, para invertir y operar una instalación desaladora de agua de mar, se requiere de una concesión marítima (CM) otorgada por el Ministerio de Defensa (MD). Obs.-4 Toda concesión marítima tiene como límite máximo un plazo de 50 años, sin perjuicio de su renovación (Arts.3° y 5° Reglamento CM). Más específicamente, una CM se entiende como aquella cuyo plazo de otorgamiento excede de 10 años, o involucra una inversión superior a las 2.500 Unidad Tributaria Mensual (UTM)[1].
- 21. Aspectos Legales Atingentes a Desaladoras Adicionalmente, cada instalación desaladora está sujeta a la normativa ambiental de Chile; específicamente debe cumplir con los permisos ambientales previstos en Reglamento SEIA, Ley 19.300 y su modificación (Ley 20.417), y normas sectoriales. En su Art. 8° se establece que sin perjuicio de los permisos o pronunciamientos sectoriales, siempre se requerirá el informe del Gobierno Regional, del Municipio respectivo y la autoridad marítima competente, cuando corresponda, sobre la compatibilidad territorial del proyecto presentado. Obs.-5 Toda propuesta de inversión de una desaladora, con cualquier fin, debe contar con este informe favorable respecto de su compatibilidad territorial.
- 22. Artículos de la Ley 19.300 atingentes a proyectos que incorporan desaladoras En general los EIA de las Empresas Mineras que incorporan plantas desaladoras en sus procesos, adhieren al cumplimiento de los siguientes artículos de la Ley 19.300. • Artículo 73: Permiso para introducir o descargar en aguas sometidas a la jurisdicción nacional, materias, energía o sustancias nocivas o peligrosas de cualquier especie, que no ocasionen daños o perjuicios en las aguas, la flora o la fauna. • Artículo 83: Permiso para el transporte de materiales en todas las modalidades de transporte por vía terrestre, acuática o aérea, mientras tales materiales radiactivos no formen parte integrante del medio de transporte. • Artículo 90: Permiso para la construcción, modificación y ampliación de cualquier obra pública o particular destinada a la evacuación, tratamiento o disposición final de residuos industriales o mineros, a que se refiere el artículo 71 letra b) del D.F.L. 725/67, Código Sanitario. • Artículo 91: Permiso para la construcción, modificación y ampliación de cualquier obra pública o particular destinada a la evacuación, tratamiento o disposición final de desagües y aguas servidas de cualquier naturaleza.
- 23. Artículos de la Ley 19.300 atingentes a proyectos que incorporan desaladoras • Artículo 93: Permiso para la construcción, modificación y ampliación de cualquier planta de tratamiento de basuras y desperdicios de cualquier clase; o para la instalación de todo lugar destinado a la acumulación, selección, industrialización, comercio o disposición final de basuras y desperdicios de cualquier clase. • Artículo 94: Calificación de los establecimientos industriales o de bodegaje a que se refiere el artículo 4.14.2. del D.S. Nº47/92, del Ministerio de Vivienda y Urbanismo, Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones. • Artículo 96: Permiso para subdividir y urbanizar terrenos rurales para complementar alguna actividad industrial con viviendas, dotar de equipamiento a algún sector rural, o habilitar un balneario o campamento turístico; o para las construcciones industriales, de equipamiento, turismo y poblaciones, fuera de los límites urbanos. • Artículo 101: Permiso para la construcción de las obras a que se refiere el artículo 294 del Código de Aguas. • Artículo 106: Permiso para las obras de regularización y defensa de cauces naturales, sólo si fuere el caso, según si la especie de intervención o modificación en el cauce natural corresponde a una obra de defensa o a una obra de regularización.
- 24. Proyectos de Ley Aplicables a Desaladoras Título Proyecto de Ley Boletín Fecha Ingreso Estado Proyecto de Ley que obliga a grandes explotadores mineros a la desalinización de agua para sus procesos productivo. Objeto: Obligar al explotador minero cuya extracción de agua exceda los 200 l/seg. a incorporar el uso de agua desalinizada a partir del año 2016, así como a disminuir su extracción de los afluentes superficiales y subterráneos utilizados actualmente. 8006-08 02-11-2011 Primer trámite constitucional (Cámara Diputados), desde el 07-08-2012. Proyecto de Ley que establece la desalinización del agua de mar para su uso en proceso productivos mineros. Objeto: Obligar a las empresas mineras cuya extracción de agua superen los 150 l/seg, a incorporar la desalinización de aguas marinas a sus procesos productivos. 9185-08 10-12-2013 Primer trámite constitucional (Cámara Diputados), desde el 21-12-2017 Refundido con Boletín 10038-08, de fecha 06-05-2015
- 25. Proyectos de Ley Aplicables a Desaladoras Título Proyecto de Ley Boletín Fecha Ingreso Estado Proyecto de Ley que faculta al Estado para llevar a cabo actividades empresariales con el objeto de fomentar y desarrollar la creación de plantas desalinizadoras, así como su explotación. Objeto texto legal: Dar cumplimiento al mandato constitucional que exige al Estado una autorización legal para llevar a cabo actividades empresariales, en este caso concreto, aquellas destinadas a resolver de mejor manera el problema estructural que afecta al país en materia de gestión de recursos hídricos mediante la creación de plantas desalinizadoras. https://www.senado.cl/noticias/agua/creacio n-de-plantas-desalinizadoras-de-parte-del- estado-respaldan 9862-33 15-01-2015 Segundo trámite constitucional (Senado), desde el 05-06-2021.
- 26. Proyectos de Ley Aplicables a Desaladoras Título Proyecto de Ley Boletín Fecha Ingreso Estado Proyecto de Ley sobre el uso de agua de mar para desalinización. Objeto: - Que las aguas resultantes de la desalinización constituyen bienes nacionales de uso público. - Crear una Estrategia Nacional de Desalinización, con la finalidad de establecer orientaciones y prioridades del uso del agua de mar. - Que los proyectos de instalación de plantas desalinizadoras, siempre deben someterse a evaluación ambiental, explorándose el poder tener una cierta tarifa de extracción. - Modificar el procedimiento de solicitud y caducidad de las concesiones marítimas. - Establecer la prevalencia del uso de las aguas para el consumo humano, doméstico, el saneamiento y la mantención de un caudal ecológico en los acuíferos. 11608-09 25-01-2018 Primer trámite constitucional (Senado). El 23-06-2021, la Sala acuerda ampliar el plazo para emitir el informe complementario hasta el 31 de agosto de 2021. https://tv.senado.cl/tvsenado/comisiones/especiales/recursos-hidricos-desertificacion-y-sequia/comision-de-recursos-hidricos- desertificacion-y-sequia/2021-04-20/213409.html
- 27. CONCLUSIONES ante una sequia y escasez de agua El desarrollo de proyectos de suministro de agua de mar y desalinización permite acceder a una fuente de agua confiable por su abundancia, y que a su vez posibilita, el prescindir de la demanda de agua continental. Se requiere un marco regulatorio que reconozca la seguridad hídrica que provee el uso de agua de mar. Compartir infraestructura de suministro. (sinergia permite abaratar costos y dar acceso a usuarios con menor demanda). Integrar suministro de agua y energía. (Generar sinergias entre ambos sectores). Ordenamiento territorial. (Crear una red de suministro de agua, similar a la eléctrica) Valorización de las agua de descarte. (Lixiviación de cobre sulfurados con salmueras, Almacenamiento y generación energía, agricultura, y otros) Mayor inversión en la búsqueda de procesos innovativos con la salmuera y el reciclaje de membranas) ¿El Agua de Mar Provee Seguridad Hídrica?..... LA RESPUESTA ES SI Oportunidades:
- 28. 28 Leonardo Romero, Ph.D. Director Magister Aplicaciones en Ingeniería Ambiental UCN Presidente de la Comisión de Agua y Energía IIMCh [email protected]