La jornada técnica fue inaugurada

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1 Retos futuros de la desalación Como muchos de ustedes ya saben, InfoEnviro organizó, en el marco de la pasada edición de la feria SMAGUA, una jornada técnica titulada Retos futuros de la desalación. La conferencia, que ha marcado un precedente por ser la primera ocasión en que la desalación cuenta con un papel destacado en las jornadas técnicas oficiales de este certamen, reunió a más de ochenta asistentes y contó con la participación de ocho expertos procedentes de la administración pública, de las principales ingenierías y de una de las asociaciones más importantes en este sector. Para todos aquellos que no tuvieron ocasión de asistir, hemos preparado a continuación un resumen de lo allí expuesto. La jornada técnica fue inaugurada por Yago Bellido, director de Info- Enviro, tras el cual tomó la palabra el que fue no sólo uno de los ponentes de la sesión sino también el moderador de la misma, Manuel Rubio, presidente de la Asociación Española de Desalación y Reutilización (AEDyR). Figura 1. Distribución de las inversiones de Acuamed en porcentajes. Fuente: Acuamed Durante esta primera intervención, Manuel Rubio desgranó lo que vendría a continuación: una completa e intensa jornada técnica sobre el mercado de la desalación tanto a nivel nacional como internacional, estructurada en dos partes principales. Por un lado, los aspectos relacionados con la planificación y state-of-the-art de la desalación desde la perspectiva del que construye y explota. Y por otro, una segunda parte fundamentalmente técnica que responde a los tres aspectos siguientes: pretratamientos, financiación y experiencias. Pretratamientos porque, aunque actualmente el nivel alcanzado es muy óptimo, todavía es posible seguir perfeccionándolo para conseguir un mejor funcionamiento de la etapa de ósmosis inversa (OI). Financiación porque se trata de una fase primordial para dotar de viabilidad a los proyectos. Y, finalmente, experiencias, porque demuestran cuál es la verdadera proyección de este mercado en el mundo y el importante papel que están jugando las empresas españolas en su desarrollo. La desalación en España: perspectivas de futuro y nuevas actuaciones En representación de Acuamed (Aguas de las Cuencas Mediterráneas) acudió Jaime de Miguel Gómez, subdirector de explotación de esta sociedad estatal, para analizar la situación actual y perspectivas de futuro de la desalación en nuestro país. Tras un breve repaso por la historia de la desalación en España, el ponente comenzó su presentación explicando qué es Acuamed y cómo este instrumento potencia y facilita la intervención de la iniciativa privada junto con la intervención pública en la promoción de las infraestructuras hidráulicas en el arco Mediterráneo, movilizando recursos tanto del sector público, nacional y comunitario, como del privado. Para el desarrollo de las inversiones, Acuamed dispone de tres tipos de recursos financieros: Capital social de la empresa: unos M más lo que va ampliando la Administración del Estado. Fondos de la UE (FEDER y de Cohesión): Entre los programas operativos 2000/06 y 2007/13 se alcanzan casi los 700 M. Aportación de los usuarios: Supone aproximadamente lo mismo que el capital social. Actualmente, Acuamed tiene encomendadas 81 actuaciones principales que suponen una inversión de M, de las cuales 18 corresponden a desalación y 16 a reutilización. Sobre los modelos de gestión, Jaime de Miguel recalcó que los convenios con los usuarios futuros juegan un papel primordial en la forma de funcionar de Acuamed. Así, distinguió los tres tipos principales de convenios para la venta de agua según los usuarios: abastecimiento urbano, usuarios agrícolas y usuarios industriales o recreativos. En cuanto a los tipos de contratos, Acuamed formaliza los siguientes: contratos independientes (proyecto/obra/ operación y mantenimiento O&M ), contratos con 2 prestaciones (proyecto + obra + O&M durante 3 años) y contratos con 3 prestaciones (proyecto + obra + O&M durante 15 años). Los más numerosos, tanto en capacidad instalada como en inversión, son estos últimos. El programa de desalación En desalación, Acuamed ha invertido M hasta 2012 para la construcción de las citadas 18 desaladoras que producirán 479 hm 3 para abastecimiento urbano y riego. Según Jaime de Miguel, de manera simplificada pueden destacarse cuatro líneas básicas de desarrollo de la desalación en España: Nuevas desaladoras: Acuamed tiene en la actualidad 10 plantas nuevas en construcción, de las cuales 3 entrarán en servicio este mismo año, y otras tantas en proceso de licitación o estudio. Gestión conjunta de desaladoras Interconexión de sistemas: Presenta ABRIL

2 una serie de ventajas a nivel global, como la optimización de los costes energéticos, y regional, como una mayor flexibilidad ante crecimientos de la demanda de agua. Ampliación de desaladoras existentes. Mejoras tecnológicas, I+D+i: Si los primeros avances se dedicaron a los sistemas de desalación y ahora se refieren a la evolución de las membranas de OI y a los sistemas de recuperación de energía, los próximos se centrarán en otros aspectos relacionados con el diseño, construcción y explotación de plantas. Entre sus conclusiones, el ponente incidió en que la incorporación de la desalación a la gestión de los recursos hídricos desde el punto de vista técnico ya se realizó hace años, y que ahora lo que se necesita es acercar esta tecnología a la sociedad, informando y formando a los usuarios. Actualmente la mayor parte del programa de desalación está en ejecución, por lo que las futuras actuaciones que puedan surgir serán de carácter más local. En este contexto, la ampliación y actualización de plantas desaladoras adquirirá importancia y el mayor reto para los próximos años será su explotación. España: referente mundial en desalación Como presidente de AEDyR la única asociación profesional española que pertenece a IDA (International Desalination Asociation) y que a finales de 2009 contaba con 260 asociados, Manuel Rubio conoce la posición destacada que ocupa España en el mercado mundial de la desalación. Desde esta asociación trabajan por impulsar la investigación y desarrollo en tecnologías de desalación y reutilización, promover el intercambio de información y la formación sobre estas tecnologías, servir de foro público para Figura 2. Tendencias de los mercados actuales de desalación. Fuente: AEDyR comunicarse con la sociedad, fomentar el establecimiento de especificaciones y procedimientos normalizados, etc. En su intervención, el ponente comenzó por recalcar la situación de estrés hídrico en que se encuentra el mundo actualmente y que previsiblemente seguirá en aumento debido al incremento de la población (en los próximos años sobrepasará los millones de personas), y por lo tanto de la demanda mundial de agua. Ante un futuro nada halagüeño, la forma más versátil de aportar caudales al ciclo del agua y adaptarlos a las diversas áreas geográficas es la desalación. La desalación en el mundo y en España Según las cifras que expuso Manuel Rubio, la producción de agua desalada a partir de agua de mar en el mundo fue de 65 millones de m 3 /día en 2008, previéndose que esta cantidad alcance los 95 millones de m 3 /día en el año Para España, la previsión es llegar a los 3,3 millones de m 3 /día en 2015 (partiendo de una producción de 1,9 millones de m 3 /día en 2008). Con respecto a los principales mercados actuales de desalación, el mapamundi que presentó destacaba las siguientes regiones: Argelia, que cuenta con un programa de 18 años de duración muy ambicioso y en el que el 70% de las empresas que intervienen son españolas, Australia, EE.UU., España y Oriente Medio, que destaca por encima de las demás. costes de los recursos convencionales, que podrían situarse en aproximadamente 0,6 /m 3. Tecnologías de pretratamiento en la desalación La primera de las intervenciones de la citada parte técnica de la jornada, vino de la mano de Javier Carrillo de Albornoz, subdirector comercial de la firma ITT Water & Wastewater (ITT W&WW), quien ofreció una clase magistral sobre las principales tecnologías y procesos de pretratamiento en plantas desaladoras. Como bien es sabido, el pretratamiento tiene por objeto fundamental eliminar del agua todos aquellos elementos que puedan afectar al funcionamiento de las membranas de OI (microorganismos, partículas en suspensión, etc.), asegurando así que sea bueno y continuado. Para lograrlo se pueden combinar diferentes tipologías de procesos: físico-químicos, de filtración y de desinfección. Procesos físico-químicos Dentro de los procesos físico-químicos, el representante de ITT W&WW realizó una comparativa entre la decantación y la flotación. Ambas son válidas cuando Las necesidades mundiales de nuevas aguas serán suplidas por la desalación pero también por la reutilización. Para ambos recursos no convencionales, sus costes han ido disminuyendo en los últimos años, aunque lo óptimo es que evolucionen hasta que se igualen a los Figura 3. Coste del agua según su origen. Fuente: AEDyR 38 ABRIL 2010

3 existe materia disuelta o coloidal que sea necesario precipitar, pero dependiendo de si tiende a ser decantable (ej.: arenas) o flotable (ej.: metales solubles, algas, aceites), servirá una u otra respectivamente. En cuanto a sus características, mientras que la decantación requiere la adición de floculante, la flotación no y el consumo de reactivos es menor. La primera es más simple y requiere menos equipos, pero en cambio la floculación necesita menos superficie de implantación al ser un proceso muy compacto, además de tener una rápida puesta en operación. Esta última, adicionalmente, produce menos fangos y con una mayor concentración. Filtración por arena Los filtros de arena pueden ser presurizados (utilizan toberas) o por gravedad (utilizan falsos fondos). Los primeros son sistemas cerrados que requieren mayor mantenimiento y tienen menos capacidad de retención, con velocidades de 8-12 m 3 /m 2 /h. Por el contrario, los filtros por gravedad son sistemas abiertos, no requieren mantenimiento pero sí obra civil, y las velocidades alcanzan los 7-10 m 3 /m 2 /h, presentando mayor capacidad y una mejor calidad del agua. Comparando los falsos fondos vs. toberas, el ponente indicó que éstos suponen menores costes de instalación y mantenimiento al sufrir menos problemas de fugas y porque no tienen elementos susceptibles de dañarse, pueden trabajar a mayores velocidades (en desalación es de aproximadamente 7-8 m 3 /m 2 /h) y precisan menor espacio de implantación (el perfil hidráulico también es menor). Una de las referencias más significativas de plantas desaladoras que incorporan los falsos fondos es la de Ashkelon (Israel), donde diariamente son filtrados m 3 de agua de mar a Figura 5. Filtros por cartuchos horizontales (izqda.) y verticales (dcha.) Fuente: ITT W&WW través de 40 filtros duales de 120 m 2 de superficie cada uno. Filtración por cartuchos En cuanto a los filtros por cartuchos, existen dos configuraciones: horizontales o verticales. Los horizontales llevan instalado un menor número de elementos filtrantes y suponen menor infraestructura y menores costes de inversión. Los verticales, por su parte, cuentan con más experiencia y existen más proveedores. Dentro de los filtros por cartuchos verticales, dos son los procedimientos más habituales en cuanto a su instalación: placa inferior y muelle en el extremo superior, o placa superior del que cuelgan los cartuchos con un arriostrado en la parte inferior. En este último caso, la sustitución de los cartuchos se hace con menor tiempo de planta parada, ya que se cambian en bloque. Por último, los tipos de cartucho más ampliamente empleados son los cartuchos de polipropileno bobinados y los cartuchos de polipropileno expandido, siendo los segundos los más idóneos para conseguir una mejor calidad del agua filtrada. Membranas de ultrafiltración Las membranas de UF son cada vez más habituales en las desaladoras de todo el mundo ya que constituyen uno de los mejores pretratamientos disponibles para las membranas de OI, además de ser una tecnología rentable y claramente competitiva que ha demostrado su eficacia en multitud de experiencias. En el mercado hay básicamente dos configuraciones: las membranas sumergidas y las presurizadas. La principal ventaja que aportan las membranas de UF es la mejor calidad de agua producida y, principalmente, que esta calidad es constante, con una turbidez < 0,1 NTU y con un SDI < 2,5 el 100% del tiempo, aunque normalmente se obtienen valores < 1,5. Esto permite aumentar el flujo de las membranas de OI hasta un 30% y reducir la frecuencia de sus limpiezas químicas, aumentando la producción de la planta y la vida útil de las membranas. Desinfección por UV Según citaba Javier Carrillo, un estudio presentado por AEDyR en 2009 demostró que más del 50% de los casos de ensuciamiento de las membranas de OI se debe al biofouling y para evitarlo se suelen usar oxidantes (cloro) que dañan las membranas. Como alternativa se presentan los sistemas de desinfección por ultravioleta, los cuales no necesitan neutralizantes y no introducen agentes externos en el agua, además de eliminar los costes de reactivos. Existen referencias de UV como pretratamiento de la OI por ejemplo, la ETAP de Sant Joan Despí en agua potable salobre, tratamientos terciarios y también en acuicultura. Figura 4. Filtros rápidos por gravedad. Fuente: ITT W&WW Figura 6. Membranas ZW1000 en el tratamiento terciario Rincón de León (Alicante). Fuente: ITT W&WW ABRIL

4 Casos prácticos de pretratamientos Siguiendo con la etapa de pretratamiento en desaladoras, Alberto Letona, director comercial de Cadagua, centró su ponencia en mostrar la aplicación de las diversas alternativas en casos reales. El ponente coincidió en que actualmente se recurre mayoritariamente al uso de pretratamientos convencionales (fundamentalmente filtración), pero que existe una tendencia progresiva a la utilización de membranas de UF en sustitución de los métodos convencionales, y más si se tienen en cuenta sus múltiples ventajas. Cadagua, dentro de sus actividades de I+D+i y de la línea de optimización del proceso de desalación de agua de mar, dispone de una plataforma experimental de 384 m 3 /día de capacidad ubicada en la desaladora de Melilla, donde analizan los diversos procesos tanto en la fase de pretratamiento como en la desalación por OI, desde los puntos de vista técnico y económico. Así mismo, desarrolla un proyecto de I+D en colaboración con la Universidad de Granada y el Ciemat, cuyo objetivo es la optimización global del esquema general de tratamiento de una instalación de desalación de agua de mar mediante OI, atendiendo a la optimización del proceso y a la eficiencia energética con la perspectiva de obtener una tecnología escalable a nivel industrial. Algunos de los casos prácticos presentados por Alberto Letona fueron los siguientes, con sus respectivos pretratamientos: IDAM Valdelentisco (toma abierta): Dosificación de hipoclorito sódico (en la toma) + dosificación de ácido (captación agua de mar) + dosificación de coagulante y polielectrolito Figura 7. Filtros de cartucho horizontales en la IDAM Valdelentisco (edificio captación agua de mar) + filtración a presión sobre arena-antracita + adición de dispersante, hidróxido sódico y bisulfito sódico (en la IDAM) + filtración de seguridad a través de filtros de cartuchos de 5 µm. IDAM Canal de Alicante (toma mediante pozos playeros): Dosificación de hipoclorito sódico y coagulante + filtración sobre arena + dosificación de ácido sulfúrico, dispersante y bisulfito sódico + filtros de cartucho de 5 µm. IDAM Melilla (toma abierta): Desinfección + coagulación + dosificación de polieletrolito + filtración sobre lecho granular (dos etapas en serie) ajuste del ph + adición de dispersante y bisulfito sódico + filtración sobre cartuchos de 5 µm. ETAP Sant Joan Despí: En esta planta se han instalado membranas de OI para eliminar los precursores de trihalometanos. Dispone además de 9 trenes de membranas de UF y cinco líneas de desinfección en cada una de las cuales se han combinado 2 reactores UV con un filtro de cartuchos de 5 µm. Como conclusiones, el responsable de Cadagua apuntó que el comportamiento y rendimiento a largo plazo de una planta desaladora depende del origen de la captación y del buen diseño del pretratamiento. En su opinión, en un futuro cercano la evolución del precio y la experiencia de los pretratamientos por membranas (MF y UF) conllevará la sustitución de los métodos convencionales por estos. Estructura financiera en concesiones de desalación A continuación le llegó el turno a los aspectos financieros de los proyectos de desalación, de la mano de Marta Verde Blázquez, directora de financiaciones estructuradas de OHL Medio Ambiente, Inima. Su participación en la jornada ayudó sin duda a clarificar por qué es tan necesaria una óptima planificación financiera de los proyectos y qué estructura financiera es la más adecuada para cada uno de ellos. En primer lugar, Marta Verde explicó la metodología general para realizar un estudio económico-financiero: determinación de pagos de inversiones, cálculo de las obligaciones contraídas, determinación de cash-flow y cálculo de la rentabilidad del proyecto. A continuación, la ponente se centró en el mecanismo de financiación Project finance (o financiación proyecto). Figura 8. Etapa de filtración sobre lecho granular en la IDAM Melilla Entre las razones para entrar en un esquema de financiación proyecto destacan: estabilidad de ingresos en contratos de desalación, hacer viable económicamente un proyecto y posibilidad de abarcar una mayor cantidad de proyectos. Esta opción proporciona, así mismo, ventajas como: el balance del sponsor se ve minimizado y se optimizan sus recursos, y hay posibilidad de conseguir mayores plazos de financiación. Aunque también tiene sus inconvenientes, como es un arduo proceso de análisis y evaluación de todos los riesgos inherentes al proyecto, y una estructura más compleja, además de un coste financiero elevado. Los pasos a seguir para diseñar la estructura de la financiación proyecto adecuada se resumen en: Análisis y cobertura de riesgos: Implica conocer quién y en qué forma se va a pagar. En el contrato deben especificarse todos los rendimientos reales a obtener, cuidando que todos los parámetros de gestión sean alcanzables tanto en la actualidad como en el futuro. De igual manera, es importante que contenga la evolución futura de los condicionantes (por ejemplo el coste energético). Los riesgos pueden ser económicos (p. ej., el tipo de cambio en el caso de proyectos internacionales) o políti- ABRIL

5 cos. Para minimizar los primeros, una de las recomendaciones consiste en comprar los equipos, material, etc. en la moneda de inversión, de cobro y de financiación. Establecimiento de apalancamiento: Está referida al deber de cumplir las obligaciones de las entidades financieras. Diseño del paquete de garantías: Una vez que los riegos están cubiertos y se sabe que el proyecto es viable (técnica, jurídica y económicamente), toda la información se entrega a la entidad financiera, firmándose así una hipoteca. La experta en financiación destacó que, para que la implantación de desaladoras consiga ser efectiva, debemos ser, además de sostenibles, financieramente rentables. Experiencias sobre financiación y desarrollo de proyectos de empresas españolas en el extranjero Finalmente, y como ya adelantábamos antes, la jornada técnica sobre los retos futuros de la desalación terminó con la presentación de algunas de las experiencias prácticas más significativas sobre financiación y desarrollo de proyectos de empresas españolas fuera de nuestras fronteras. Perth (Australia) Gerardo Cremer, responsable del departamento de ingeniería de desalación de Degrémont, inició esta serie de ejemplos reales con una ponencia sobre la desaladora de Perth, diseñada, construida y operada por esta firma por un periodo de 25 años, y desarrollada bajo el sistema de Alianza con Figura 10. Vista aérea de la desaladora de Perth (Australia). Fuente: Degrémont la Western Australian Water Corporation (WAWC). La planta, diseñada para producir m 3 /día de agua desalada, cubre el 17% de la demanda de agua de Perth. Su inauguración oficial tuvo lugar el 18 de abril de Entre sus características técnicas, la desaladora de Perth cuenta con un proceso de OI de doble etapa con un primer paso compuesto por 12 racks de m 3 /día cada uno con una conversión del 45% y un segundo paso con 6 racks de m 3 /día cada uno con una conversión del 90%, e incorpora intercambiadores de presión ERI. Los resultados obtenidos durante la operación de la misma han mostrado un buen funcionamiento tanto del pretratamiento como en términos de producción, salinidad y temperatura. Uno de los aspectos más importantes de esta gran infraestructura radica en su relación con el medio ambiente, ya que se ha conseguido minimizar al máximo su afección sobre el entorno. En primer lugar, la planta es alimentada con electricidad generada por un parque eólico construido por la WAWC y que cubre el % del actual consumo de la planta de OI. En segundo lugar, se ha conseguido reducir el consumo energético hasta una media mensual de 3,45 kwh/m 3 (el objetivo era < 3,99 kwh/m 3, aunque éste varía cada año). El tratamiento de fangos también se ha diseñado para minimizarlos al máximo. Y por último, se realizaron estudios para determinar el diseño de la descarga del rechazo al mar, además de verificar periódicamente la eficiencia del vertido del rechazo, con el objetivo de afectar lo mínimo posible al medio marino. Mostaganem (Argelia) La siguiente desaladora sobre la que se habló fue la de Mostaganem, presentada por Medhi Houd, director de concesiones del norte de África de la compañía aqualia. Esta planta de OI para m 3 /día está siendo construida por el consorcio Inima-aqualia (51%) a través de un proyecto DBOO (Design, Build, Own & Operate) que incluye la desmantelación de la misma, contando con un socio argelino, la Algerian Energy Company AEC (49%). La financiación ha sido mediante acciones en un 20% y préstamo bancario argelino el restante 80%. Figura 9. Estructura general de una financiación proyecto, donde están representados todos los agentes involucrados. Fuente: OHL Medio Ambiente, Inima El mecanismo de financiación elegido ha sido un Project finance con un total de 9 contratos (acuerdo entre los socios, contrato de financiación, contrato 42 ABRIL 2010

6 37 a 44 GESTION DEL AGUA-1 19/4/10 19:02 Página 43 GESTIÓN DEL AGUA O&M, contrato EPC, contrato de suministro eléctrico, etc.). La inversión total del proyecto es de aproximadamente 227 millones de euros. Southern Seawater (Perth, Australia) Por último, la atención volvió al continente australiano con la descripción de la planta desaladora Southern Seawater, de la mano de Domingo Zarzo, director técnico y de I+D+i de Valoriza Agua. Esta desaladora de agua de mar de m3/día (ampliable al doble de capacidad) es promovida por la Water Corporation of Wastern Australia y su construcción fue adjudicada a la denominada Southern Seawater Alliance (Valoriza Agua + Técnicas Reunidas + Worley Parsons + Lucas, estas dos últimas empresas locales). La inversión total (en la fase I) ha ascendido a 400 millones de euros. El concepto Alliance (Alianza) es la forma de contrato por la cual el cliente (en este caso Water Corporation) participa en la empresa que ejecuta y explota la planta desaladora. Se trata de una forma de contratación frecuente en Australia. Con respecto a la financiación de la obra, recae sobre Water Corp. (de su financiación global), con una pequeña parte aportada por el gobierno Federal. Algunos de los principios fundamentales de la Alianza son: Todas las decisiones están basadas en los intereses de la Alianza, antes que en los intereses de las partes, y sobre la base de lo mejor para el proyecto. Figura 11. Estructura del proyecto (esquema Project finance) de Mostaganem. Fuente: aqualia Todos los resultados son compartidos, tanto los beneficios como las pérdidas. Los miembros de la Alianza acuerdan regirse por una política de libros abiertos y transparencia en todas sus operaciones y transacciones. La gerencia de la Alianza acepta la auditoría de cuentas económicas para todos los resultados del proyecto y la fomenta en personas y empresas en las áreas en las que son responsables. Los posibles repartos de beneficios (reward payment) deben ser acordes con el rendimiento y el grado de consecución de los objetivos. Así mismo, las posibles penalizaciones por desviaciones negativas del presupuesto (risk payment) deben ser acordes con el grado de incumplimiento de los objetivos. Domingo Zarzo continuó su intervención aportando una breve descripción del proyecto a nivel técnico: Captación y vertido con microtúneles por debajo del sistema de dunas. Ultrafiltración como pretratamiento. Bastidores de ósmosis con bombeos individuales y booster. La etapa de OI está configurada en un doble paso debido a la limitación de bromuro según la legislación australiana. Diseño de membranas híbrido (membranas de alto rechazo + membranas de alta producción) y con split. Baja presión de operación y consumo energético (estimado en 3,72 kwh/m3 en total para membranas a los 5 años y 20 ºC). Figura 12. Vista aérea de la desaladora Southern Seawater (Australia). Fuente: Valoriza Agua ABRIL 2010 Y para finalizar, comentó algunas de las peculiaridades del mercado australiano, como son: se da mucha importancia a los aspectos ambientales de los proyectos; se valora mucho las relaciones personales y la integración de las personas en los equipos; es difícil encontrar mano de obra y es cara, por lo que la obra civil también; se da importancia a la participación de suministradores locales; y la forma de contrato en Alianza favorece la buena relación cliente-proveedor. 43