INFORME IDENTIFICACIÓN DEL ESTADO ACTUAL DEL CONSUMO DE AGUA Y PREFACTIBILIDAD TÉCNICA-ECONÓMICA DE LAS OPORTUNIDADES DE AHORRO CLAVE " ACUERDO PRODUCCIÓN LIMPIA CAMPUS SUSTENTABLE : PREPARÓ: NÚCLEO BIOTECNOLOGÍA CURAUMA PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE VALPARAÍSO AGOSTO 2013
ÍNDICE 1 Objetivos... 3 2 Aspectos generales... 4 3 Descripción de consumos de agua... 5 3.1 Consumo de Agua en la Zona de Laboratorios... 5 3.1.1 Laboratorios Edificio NBC1... 6 3.1.2 Laboratorios Edificio NBC2... 6 3.2 Consumos de Agua en las Zonas de Oficinas... 7 3.3 Principales Puntos de Consumo de Agua... 7 4 Oportunidades de ahorro clave de agua... 9 4.1 Oportunidades de Ahorro de Agua en Estanques WC... 9 4.2 Oportunidades de Ahorro en Equipamiento de Laboratorio... 10 4.3 Oportunidades de Ahorro en Cocinas... 10 5 Evaluación de prefactibilidad técnica-económica de oportunidades de ahorro de agua... 11 5.1 Evaluación económica de las oportunidades de ahorro de agua detectadas... 12 6 Conclusiones... 14 Pág. 2 de 14
1 OBJETIVOS Evaluar los consumos y posibles oportunidades de ahorro de agua en los edificios NBC1 y NBC2. Evaluar técnica-económicamente la pre-factibilidad de implementar medidas ante las oportunidades de ahorro detectadas. Pág. 3 de 14
2 ASPECTOS GENERALES El Núcleo Biotecnología Curauma surgió como una estrategia para generar nuevos modelos de negocio y aumentar la competitividad de las empresas chilenas, en concordancia con los ejes prioritarios de la región, donde la industria del conocimiento tiene un papel de gran relevancia. El NBC por tanto, genera una capacidad instalada en la región de Valparaíso que apoya, levanta y desarrolla proyectos innovadores y tecnologías de punta para el desarrollo del país. El primer edificio institucional del Núcleo Biotecnología Curauma (NBC 1) fue construido por la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso con aportes del Fondo de Innovación para la Competitividad (FIC) de la Región de Valparaíso. Su construcción finalizó en marzo de 2010 y desde entonces alberga a más de 50 profesionales altamente capacitados dedicados a la investigación avanzada, el desarrollo tecnológico, la innovación y la transferencia tecnológica en el área de la Biotecnología. En noviembre de 2012 se inaugura el segundo edificio institucional, el NBC 2, el cual cuenta con 4 laboratorios, sala de trabajo, planta piloto, oficinas corporativas y un salón de conferencias con capacidad para alrededor de 90 personas. En total 51 personas trabajan en los dos edificios del Núcleo Biotecnología Curauma, distribuidos de la siguiente forma: - Edificio NBC1: 41 personas (ingenieros de proyecto, investigadores, administrativos y jefaturas) - Edificio NBC2:10 personas (investigadores, gerente y director). Se encuentra implementada, en cada edificio, una zona de laboratorios para la investigación y desarrollo avanzado en las áreas de la biotecnología, genética, bioenergía, etc. Pág. 4 de 14
3 DESCRIPCIÓN DE CONSUMOS DE AGUA Cuantificar el consumo de agua requiere un análisis transversal del día a día de cada persona en las instalaciones estudiadas. Para ello es primordial reconocer los puntos de consumo de agua en cada una de las zonas o áreas diferenciadas junto con las oportunidades de ahorro y aprovechamiento del agua en cada uno de esos puntos. La determinación del caudal de consumo de agua en los puntos de perdida se describe a continuación en la siguiente tabla (Ver tabla 1): Tabla 1. Pérdidas de agua en los principales puntos de consumo de agua. Punto de Consumo de Agua Perdida de Agua [lt/s] Manta calefactora Soxhlet 0,0172 Destilador Molecular 0,0172 Grifería Baño 0,085 (NBC2) 0,17 (NBC1) Grifería Cocina 0,125 (NBC2) 0,13 (NBC1) Estanque WC 1 10 litros por descarga En el NBC, Edificios 1 y 2, se encuentra 51 personas realizando diferentes actividades. 41 de ellas en las instalaciones del NBC1 y en el NBC2 se encuentran 10 personas. La distribución de estas personas se encuentra diferenciada según la labor que desempeña en los edificios, estas zonas se describen a continuación. Las zonas de consumo de agua han sido diferenciadas de la siguiente forma: - Zona de Laboratorios - Zona de Oficinas 3.1 Consumo de Agua en la Zona de Laboratorios Las zonas de laboratorio se encuentran en el primer piso de los edificios NBC1 y NBC2, estas zonas agrupan diversos laboratorios separados por áreas de investigación y desarrollo. Cada uno de estos laboratorios tiene servicios higiénicos que constan de dos baños, uno para hombre y otro para mujer, con WC (tipo silencioso) 1 Manual para Centros Educativos, Serie de Consumo Responsable, Superintendencia de Servicios Sanitarios, Ministerio de Obras Publicas. Pág. 5 de 14
y grifería de baño (monomando temporizado) más una zona de cocina o limpieza que utiliza grifería de cocina (tipo monoblock). A continuación se describen en detalle los consumos de cada una de las zonas de laboratorios. 3.1.1 Laboratorios Edificio NBC1 En la zona de laboratorio del NBC1 se realiza investigación genética, síntesis de péptidos y otras investigaciones avanzadas. Actualmente este grupo de laboratorios no tiene consumos de agua en equipamiento, los consumos son servicios higiénicos, lavado en cocina y lavado en el laboratorio de síntesis de péptidos. Dentro de este laboratorio trabajan 12 investigadores determinándose un consumo promedio de 154.224 lt/año y un consumo por persona de 42,3 lt/día. 3.1.2 Laboratorios Edificio NBC2 En la zona de laboratorio del NBC2 se realiza investigación en biotecnología, bioenergía, polímeros y otras investigaciones avanzadas. Este laboratorio tiene consumos de lavado y servicios higiénicos, junto con dos equipos de investigación que consumen agua para enfriamiento (Destilador Molecular y Digestor Soxhlet) Dentro de este laboratorio trabajan 8 investigadores determinándose un consumo promedio de 244.948 lt/año y un consumo por persona de 102,1 lt/día. Los principales consumos de agua se describen a continuación en el siguiente grafico (Ver Figura 1) 0% 2% 11% 23% 15% 49% Manta Soxhlet Destilador Molecular Grifería Baño Grifería Cocina Estanque WC Agua Destilada Figura 1 Distribución de los principales consumos de agua Pág. 6 de 14
3.2 Consumos de Agua en las Zonas de Oficinas Los consumos de agua en las zonas de oficinas asimilables a los consumos en hogares. Se tienen puntos de consumo en el baño y cocina, en las siguientes instalaciones: - Grifería de baño: Monomando temporizado (2 por cada zona de oficina). - Grifería de Cocina: Monoblock (2 por cada zona de oficina). - Estanque WC: Tipo Silencioso (2 por cada zona de oficina). En el siguiente grafico (Ver Figura 2) se describen los aportes de cada instalación en los consumos de agua de cada zona e incluye el consumo de agua en las zonas de laboratorios. 300000 250000 200000 150000 100000 50000 0 NBC1 Piso 2 NBC2 Piso 2 Estanque WC Grifería Cocina Grifería Baño Figura 2. Principales consumos de agua en las zonas de oficinas de las instalaciones del NBC Los consumos por zona son: en el NBC1 piso 2 es de 265.068 lt/año y por persona se consumen 42,8 lt/día, en el NBC2 piso 2 es 24.624 lt/año y por persona se consumen 41,4 lt/día. 3.3 Principales Puntos de Consumo de Agua Ya descritas los consumos de agua de cada zona, a continuación se presentan los principales puntos de consumos (Ver Figura 3), se destaca el consumo de agua en los estanques WC con el 53% del total en consumo, 367.200 lt/año de agua consumida, seguido del consumo de agua de los equipos de la zona de laboratorios del edificio NBC2, 154.552 lt/año de agua consumida por estos equipos, Destilador Molecular y la manta calefactora Soxhlet. Pág. 7 de 14
7% 22% 18% Grifería Baño Grifería Cocina Estanque WC 53% Equipamiento Laboratorio NBC2 Figura 3. Distribución de los consumos de agua en los edificios NBC1 y NBC2 Pág. 8 de 14
4 OPORTUNIDADES DE AHORRO CLAVE DE AGUA En esta sección se describirán las principales oportunidades de ahorro derivadas de los puntos de mayor consumo de agua, que son: Uso de agua en estanques WC, Uso de agua en equipamientos de Laboratorio y Uso de agua en Cocinas. 4.1 Oportunidades de Ahorro de Agua en Estanques WC Al año se consumen, en los edificios NBC1 y NBC2, 367.200 litros de agua al año en descargas de los estanques WC, esto es más del 50% del consumo total de agua de los dos edificios en conjunto. En cuanto a los sistemas de descarga se pueden observar dos sistemas en cada uno de los edificios: descarga simple, descarga doble (Ver figura 4). Figura 4. Sistemas de descarga instalados en los edificios NBC1 y NBC 2 (Izquierda: Descarga Simple; Derecha: Descarga Doble) Actualmente existen 8 estanques WC en los edificios NBC distribuidos de la siguiente forma: - NBC1: 4 Estanques WC tipo silencioso de descarga simple. - NBC2: 4 Estanques WC tipo silencioso de descarga doble. La primera oportunidad de ahorro de agua detectada en estas instalaciones abarca a los estanques WC dispuestos en el edificio NBC1. Estos estanques cuentan con un sistema de descarga simple para líquidos y sólidos, esto se puede mejorar instalando el sistema de descarga doble, el cual permite descargar una menor cantidad de agua al eliminar desechos líquidos. Esta medida es solo aplicable a los estanques WC de Pág. 9 de 14
descarga simple, ya que los otros 4 estanques WC ya cuenta con el sistema incorporado. Este sistema reduce un 50% de la descarga de agua en la eliminación de desechos líquidos. La segunda oportunidad de ahorro de agua detectada es la instalación de reductores de volumen de descarga. Esta instalación es fácilmente aplicable a los 8 estanques WC dispuestos en los edificios NBC1 y NBC2. Este sistema podría ahorrar hasta un 30% de consumo de agua, dependiendo de las dimensiones del estanque WC. 4.2 Oportunidades de Ahorro en Equipamiento de Laboratorio En la zona de laboratorios del edificio NBC2 existen dos equipos con consumos de agua que presentan oportunidades de ahorro. Estos equipos, tanto la manta SOXHLET como el Destilador Molecular, consumen agua que se utiliza para enfriamiento dentro del equipo, esta agua es desechada directamente al desagüe. Los flujos de consumo de agua dependen de las necesidades de enfriamiento que se necesite para el equipo, por lo que regular el flujo de agua es complejo, sin embargo una oportunidad de ahorro detectada es la reutilización de esta agua desechada en otros procesos o como agua de lavado. Al ser agua de enfriamiento, esta agua no participa y no tiene contacto con ningún proceso llevado a cabo en los equipos, siendo totalmente potable con una ligera variación de temperatura. El agua ahorrada por la reutilización es aproximadamente 154.522 litros al año, estimando que toda el agua utilizada para enfriar los equipos es reutilizada dentro del laboratorio. 4.3 Oportunidades de Ahorro en Cocinas Actualmente el consumo de agua en las cocinas es de un 18% con respecto al total. Esto quiere decir que se pierde en las griferías de cocina un total de 120.240 litros al año de agua. Estas pérdidas provienen de las 5 griferías instaladas en los edificios NBC1 y NBC2. La primera oportunidad de ahorro detectada es la instalación de aireadores en las griferías que logran un ahorro del 30% al 70% del consumo de agua. Este ahorro podría a llegar a 84.168 litros por año considerando una ahorro del 70%. Como segunda oportunidad de ahorro se ha establecido que implementar buenas prácticas de lavado en cocinas, para el caso de las zonas de oficinas, y en laboratorios, para el caso de las zonas de laboratorios, podrían significar un porcentaje importante de ahorro de agua. Algunas buenas prácticas se describen a continuación: - Cortar el flujo de agua durante la aplicación de detergente. - Reducir al mínimo el flujo de agua durante el enjuague. - Acumular la máxima cantidad de elementos a lavar para minimizar el consumo de agua por elemento lavado. Pág. 10 de 14
5 EVALUACIÓN DE PREFACTIBILIDAD TÉCNICA-ECONÓMICA DE OPORTUNIDADES DE AHORRO DE AGUA De acuerdo a las oportunidades de ahorro clave detectadas en las instalaciones del NBC se han clasificado en su complejidad técnica de implementación y se han evaluado en conjunto para facilitar las futuras decisiones para lograr cumplir con la meta 8 del APL Campus Sustentable. Las oportunidades de ahorro se muestran a continuación en la siguiente tabla (Ver Tabla 2) con su evaluación de complejidad de implementación: Tabla 2. Niveles de complejidad técnica de implementación para las oportunidades detectadas. Descripción de la Complejidad de Descripción de la Oportunidad de Ahorro Oportunidad Implementación complejidad técnica Cambio a sistemas de Descarga Doble en los Estanques WC Instalar reductores de volumen de descarga Reutilización agua de enfriamiento Cambio de sistema de descarga de estanque WC simple por sistema de descarga doble Instalar dentro de los estanques dispositivos que reduzcan el volumen de descarga a niveles que no intervengan en la eficiencia de descarga del estanque WC El agua utilizada para enfriamiento en la manta Soxhlet y el Destilador Molecular es técnicamente Alta Baja Alta Requiere intervenir las instalaciones sanitarias realizando cortes de agua, paralización de actividades Su implementación es baja debido a que se realiza instalando envases HDPE reutilizados para la reducción del volumen sin ninguna intervención en las instalaciones de agua y/o sanitarias El potencial agua reutilizada se utilizaría para realizar labores de lavado dentro del mismo Pág. 11 de 14
reutilizable ya que no interfiere laboratorio esto requiere en el proceso y no se reconfigurar las contamina. instalaciones de agua dentro del laboratorio, requiriendo una intervención mayor dentro del edificio. Para instalar el Instalación de un dispositivo que dispositivo se requiere produce aireación en el caudal conocer y disponer del Instalación de aireadores en las griferías de cocina de agua reduciendo la cantidad de agua entregada sin afectar Media sistema correcto de aireación para las mayormente la efectividad del griferías yo instaladas en flujo en la limpieza los edificios NBC1 y NBC2 5.1 Evaluación económica de las oportunidades de ahorro de agua detectadas Para realizar la evaluación económica se han tomado los costos de los equipamientos de proveedores nacionales y los costos de instalación se han estimado de acuerdo al costo de inversión inicial de cada oportunidad. Junto con esto se ha tomado como precio base del metro cubico de agua potable el proporcionado en los resúmenes tarifarios de ESVAL incluyendo el costo de producción, recolección y tratamiento del agua. Debido a que las oportunidades de ahorro no consideran intervenciones mayores, como obras civiles, se han evaluado en un horizonte de 10 años. Esto genera como resultado indicadores económicos que son presentados en la siguiente tabla (Ver Tabla 3). Tabla 3. Indicadores de evaluación económica de las oportunidades de ahorro detectadas. INDICADOR VALOR VAN [$] 47.365 TIR [%] 12,69 Retorno de Inversión Simple [años -1 ] 3,75 Pág. 12 de 14
Los gastos anuales estimados de agua ascienden a $749.849 pesos que al implementar las oportunidades de ahorro se lograrían reducir $230.207 pesos del total anual de gastos en consumo de agua, logrando una reducción económica del 31%. En cuanto al impacto de la implementación de las oportunidades de ahorro detectadas, el consumo de agua se reduce de 688,8 m 3 /año a 477 m 3 /año. Pág. 13 de 14
6 CONCLUSIONES El consumo por persona promedio en los edificios NBC1 y NBC 2 es de 47 litros/día que significan un consumo total de agua de 688,9 m 3 que tiene un valor económico (según tarifa correspondiente) de $ 749.849 pesos. El ahorro económico evaluado en este informe implementando las medidas de ahorro de agua llega a reducir el gasto en un 30%. La reducción adherida bajo la meta 8 del Acuerdo de Producción Limpia Campus Sustentable es de un 5% de reducción en el indicador de consumo de agua por persona. Implementándose todas las medidas de ahorro de agua evaluadas en este informe se logra una reducción del 33% que significa una disminución de 47 litros por persona a 31 litros por persona al día. Esto daría por cumplida la meta 8 Reducción en un 5% el valor de indicador de consumo de agua por persona en cada una de las instalaciones adheridas. Pág. 14 de 14