Desalación de Agua para la minería en Chile

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Sobre el blog

Guillermo Donoso
Profesor Titular del Centro de Derecho y Gestión del Agua y del Departamento de Economía Agraria de la Pontificia Universidad Católica de Chile. Ha investigado gobernanza del agua, mecanismos de asignación de aguas, y gestión del agua.
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La minería en general, pero particularmente la del cobre, ha llegado a ser el sector más activo en el desarrollo de la economía nacional debido al monto de sus inversionistas y la magnitud alcanzada en la producción de cobre. Aunque muy marcado por las fluctuaciones de precios, la participación de la minería en el PIB se ha ubicado en torno al 13. Por otra parte, la participación de las exportaciones mineras en relación al total de envíos de Chile representa en los últimos años aproximadamente el 60%. De igual modo, la minería es el sector económico con mayor contribución a los ingresos fiscales, con una participación cercana al 15% en años recientes. Además, el sector proyecta un crecimiento importante en los futuros años a través de una cartera de proyectos en evaluación por 45 mil millones de dólares. Empero, actualmente la minería enfrenta importantes limitantes que podrían limitar dichas proyecciones. Los mayores desafíos que enfrenta este sector son el alza de costo de la energía y la creciente escasez hídrica.

Los procesos propios de la extracción requieren de un suministro constante de agua. Para el año 2012, se estimó que el consumo de agua en la minería era de 142 Mm3. Al corto plazo este consumo aumentaría a 154 Mm3 al año 2017, y a un mayor volumen al largo plazo (DGA, 2012) para satisfacer los requerimientos hídrico producto de las proyecciones de crecimiento del sector. La extracción de agua ara la actividad se concentra en la zona norte de Chile. La Figura 1 muestra el consumo de agua fresca de la minería para sus procesos de concentración de cobre e hidrometalurgia por región. De esta se deprende que entre las Regiones de Tarapacá y Atacama (I, II, y III) se consume el 60% del total de agua fresca extraída para la minería.

Figura 1: Distribución porcentual de extracciones de agua fresca en la minería del cobre (%)

La evolución del consumo de agua esperado respecto al consumo actual en la zona norte, en la cual se concentra la actividad minera, se presenta en la Figura 2.

Figura 2: Evolución consumo de agua actual y esperada para distintos sectores en la zona norte.

Fuente: Elaboración propia en base a datos de DGA (2012), COCHILCO (2013) y SISS (2012)

Se desprende de la figura que el consumo total tiende a aumentar en cerca de un 12%, pasando de 240 a 275 Mm3. Este aumento se explica principalmente por un mayor consumo de la actividad minera asociado a una capacidad productiva creciente. El aumento en el sector sanitario se explica por las proyecciones de población (INE, 2002), mientras que el consumo agrícola tendría un mayor consumo dada una superficie mayor bajo riego en la región.

La Figura 3 presenta la evolución de la eficiencia en el consumo para los sectores minero, sanitario y agrícola. La eficiencia del sector minero fue estimada en base a los consumos de agua y la producción total de cobres finos actuales y proyectados. Se desprende de esta figura que la actividad minera tiende a ser más eficiente en su consumo de agua a través de mejoras en los procesos productivos. Para el caso del sector sanitario-urbano el caso es distinto, existiendo un aumento de los litros consumidos por habitante por día. Estas proyecciones se basan en las proyecciones de consumo de agua para este sector (DGA, 2012), y las proyecciones en el número de habitantes para la región (INE, 2002). Finalmente utilizando las proyecciones de superficie y consumo de aguas anteriormente mencionadas (DGA, 2012) se calculó el consumo unitario proyectado para el sector agrícola. Se observa en la figura que este consumo unitario se mantiene constante en el tiempo a un valor de 21,700 m3/ha, lo que indicaría que no existen supuestos de mejoras tecnológicas detrás de estos datos de proyección. Es importante destacar que de acuerdo a los censos agropecuarios disponibles (INE 1997; INE 2007), aproximadamente el 98% de la superficie bajo riego en la región utiliza métodos de riego gravitacional sin ningún tipo de tecnificación asociada.

Figura 3: Consumos de agua unitarios actual y futuro para la minería, agricultura y el sector urbano en la Región de Antofagasta.

Fuente: Elaboración propia en base a datos de DGA, COCHILCO y SISS (2012)

En la Figura 4 se observa el balance hídrico para la región norte de Chile. La situación actual de la región presenta un balance negativo de aproximadamente 70 Mm3. Esto indica que las aguas subterráneas están actualmente siendo exigidas más allá de su capacidad de recarga. Esta situación se complejiza en el futuro, donde el déficit aumenta a cerca de 200 Mm3.

Figura 4: Balance hídrico actual y futuro para la regiones de Antofagasta y Atacama de Chile (Mm3/año).

Fuente: Observatorio Regional de Desarrollo Sustentable (2014)

En este contexto, actualmente la minería y el sector sanitario proyectan reducir las limitantes al crecimiento producto de la escasez hídrica, a través de la desalación del agua de mar. Dependiendo de la calidad de agua requerida, el sector minero utiliza agua de mar en forma directa en sus procesos. La desalación como fuente de agua para la minería ha aumentado un 160% entre el 2011 y 2013 (Tabla 1). Por otro lado, el consumo directo de agua salada en los procesos productivos ha presentado un aumento de un 44% durante el mismo período.

Tabla 1: Uso de agua de mar en la minería del cobre.

Fuente: Hernández (2013)

El listado de proyectos que operan bajo la utilización de directa de agua de mar y desalación se presentan a continuación.

Tabla 2: Catastro de proyectos en operación y ejecución con uso directo de agua de mar Sector Minería.

Fuente: Observatorio Regional de Desarrollo Sustentable (2014)

Tabla 3: Catastro proyectos con uso agua desalada Sector Minería.

Fuente: Observatorio Regional de Desarrollo Sustentable (2014)

Actualmente hay seis proyectos de desalación de agua de mar aprobados en el Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental en las Regiones de Antofagasta y Atacama. Cabe agregar que se encuentra en estado de calificación ambiental la actualización y ampliación de la planta desaladora La Chimba. Ello da cuenta de la creciente importancia de la actividad de desalación en la región.

En total, las desaladoras funcionando y en carpeta prevén una suma de recursos equivalentes de incluso 11.203 litros por segundo, en tanto que las inversiones ascenderían US$ 10 mil millones a 2021. En tanto que en lo que respecta a proyectos vinculados a sistemas de impulsión de agua de mar existen cinco proyectos, a los que podrían sumarse otros cinco que se encuentran en fases previas. El más relevante de estos proyectos es el que lleva a cabo la minera Quadra Chile que contempla una capacidad de 1.315 litros por segundo, junto a la planta que opera en la minera Esperanza, de Antofagasta Minerals, y cuya capacidad ronda los 780 litros por segundo a 1500 litros por segundo.

En la actualidad del total de recursos hídricos consumidos en la minería en Chile, solo un 3% proviene de agua desalada. En busca de aumentos en la eficiencia hídrica, la minería ha aumentado el reuso y recirculación del agua, representando un 70% del total del agua consumida (Figura 5).

Figura 5: Consumo de agua total en la minería del cobre al año 2013

Fuente: Hernandez (2013)

Como se aprecia en la Figura 6, la proyección de abastecimiento de agua de mar para nuevos proyectos mineros entre el 2013-2021 indica que esta fuente de aumentaría un 719%, pasando de 0,7 m3/s el 2014 a 5,4 m3/s el 2021.

La demanda máxima de agua fresca por parte de la minería del cobre al año 2021 alcanzaría los 27,7 m3/seg, de no hacerse ningún proyecto de agua de mar y mantener un nivel de producción máxima. La demanda esperada de agua fresca al 2021 sería de 18 m3/seg, en el caso que se realicen los proyectos de agua de mar con su respectiva incertidumbre. 

Figura 6: Proyección uso de agua de mar en la minería del cobre (m3/seg)

Fuente: Hernández (2013)

Un proceso de desalinización tiene tanto flujos de entrada (energía, agua de mar y utilización del territorio) como de salida (gases con efecto invernadero, salmuera e infraestructuras), a partir de los cuales se puede indagar las problemáticas que trae aparejada (Ibáñez, 2010).

Los procesos propios de la extracción requieren de un suministro constante de agua

Los costos de inversión y operación de las plantas desaladoras resultan determinante para la factibilidad de los procesos. Siguiendo a Cooley, Gleick y Wolff (2006) estos costos son difusos, pues varían en función al costo energético, condición ambiental, topografía, etc. No obstante, el principal costo que comparten muchos países, está asociado al alto consumo energético (Mir y Álvarez, s.f.). Un análisis realizado por Cooley, Gleick y Wolff (2006) sobre plantas desalinizadoras alrededor del mundo, revela que este costo, tratándose de una planta desalinizadora por osmosis inversa, representa un 44% del total, y que en el caso de una central térmica el costo alcanzaría un 50%. En tanto que para Chile, este valor puede ser estimado a partir del consumo energético requerido para una planta desalinizadora, el cual está proyectado que para el año 2020 alcance el 26% del total ocupado por la industria del cobre (Mir y Álvarez, s.f.).

A este costo de operación se le adiciona un costo de capital, que consiste en la construcción de infraestructura, como por ejemplo, las instalaciones para el transporte del agua. Este valor está presente en el caso chileno que, tratándose de faenas mineras, requiere bombear el agua desde la zona costera hacia los proyectos que, en su mayoría, se encuentran localizados a elevada altura sobre el nivel del mar (COCHILCO, 2011). El costo de este proceso incluye la construcción de un acueducto, valor que alcanza cerca de 1 millón de dólares por kilómetro, a lo cual se adiciona tanto un mayor consumo energético como los costos aparejados a las obtenciones de servidumbres y permisos, entre otros (Mir y Álvarez, s.f.).

Por lo anterior, las empresas mineras en el norte de Chile han propuesto crear plantas desalinizadoras para abastecer al consumo en las proximidades de las ciudades a cambio de que las faenas mineras puedan captar sin restricciones desde la alta cordillera. En promedio, el costo de agua de mar trasladada a la faena minera es de US$5,1 por m3 frente US$1,6 por m3 del agua fresca extraídas en la proximidad de la explotación minera.

Mientras es posible advertir una cierta variabilidad en el costo de operación, desde el costo de capital existe una cierta estandarización. A modo de referencia, National Water Commission (2008) presenta una cuantificación comparativa entre las tecnologías aplicadas en los procesos de desalación y los costos de cada uno de ellos:

Tabla 4: Comparación de costos de instalación y operación por tipo de tecnología

Fuente: Elaboración propia en base a National Water Commission (2008).

Al igual que lo previsto en el costo económico, la incidencia ambiental es variable, pues sus alcances dependen de las características del lugar, la tecnología empleada y la capacidad de la planta (Mir y Álvarez, s.f.). No obstante, uno de los principales impactos que acompaña a este tipo de instalaciones, durante la fase operativa, está relacionado con el vertido de salmueras. Este puede realizarse de diferentes formas, cada una de las cuales tiene sus características propias. Cooley, Gleick y Wolff (2006) presentan un estudio sobre los alcances de las mismas: a) tratándose de descargas al mar, se incide en los balances naturales de salinidad, afectando con ello al ambiente marino, b) estanques de evaporación, requieren una gran disponibilidad de suelo, lo cual resulta de difícil acceso y alto costo tratándose de áreas pobladas, c) inyección en acuíferos subterráneos confinados, requiere de gran inversión y puede impactar sobre otros acuíferos libres. En relación a la primera alternativa un estudio elaborado por el BID (2003), para el caso específico de la Región de Antofagasta, sostiene que el efecto de las descargas al mar no ocurre en un radio más allá de los 200 metros y que fenómenos, como la alta turbulencia hídrica, favorecen la homogenización de la salinidad, disminuyendo con ello el impacto al medio ambiente marino.

Otros impactos también son identificados a nivel del paisaje y en la emisión de gases de efecto invernadero (Ibáñez, 2010; Food & Water Watch, 2009; WWF, 2007). A modo de síntesis, Schmidt sostiene “Estamos trasladando el problema del agua al aire, al mar y al litoral” (en WWF, 2007).

Actualmente hay seis proyectos de desalación de agua de mar aprobados en el Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental en las Regiones de Antofagasta y Atacama

Los proyectos de desalación en Chile deben acreditar el cumplimiento de la normativa ambiental general como sectorial, a través del procedimiento de evaluación de impacto ambiental, y presentar, en su caso, las medidas de mitigación necesarias para dicho cumplimiento.

La dimensión social trae aparejada, principalmente, dos tipos de problemáticas que inciden en la salud. La primera se relaciona con un incremento de los niveles de ruido que se producen en la operación de la planta (Food & Water Watch, 2009; Ibáñez, 2010). Un estudio elaborado por el BID (2003), sobre una experiencia en la Región de Antofagasta, estima que estos niveles alcanzarían un 47,1 dBA, en el punto más cercano a la fuente de emisión, y un 45,0dBA en el punto de toma de agua.

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. Al respecto, cabe mencionar que de acuerdo con el 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. 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.

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. 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). 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].

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. Toda propuesta de inversión de una desaladora, con cualquier fin, debe contar con este informe favorable respecto de su compatibilidad territorial.

Del total de recursos hídricos consumidos en la minería en Chile, solo un 3% proviene de agua desalada

De lo anterior, se desprende que hoy el régimen jurídico de las aguas en Chile ampara el funcionamiento de plantas desalinizadoras. Por tanto, las actividades de desalinización no requieren de modificaciones jurídicas. En la Región de Antofagasta, se verifican calificaciones ambientales positivas, dentro del proceso regular del SEIA de las inversiones propuestas de desaladoras.

Sin embargo, no existe en nuestro sistema regulatorio una norma específica aplicable a los procesos de desalación, así como tampoco normas que generen incentivos a las inversiones en este ámbito. Sin embargo, actualmente existen en proceso de tramitación dos proyectos de ley en el Congreso Nacional que tienen por objeto obligar a las empresas mineras con una extracción determinada de agua a incorporar el uso de agua desalada en sus procesos productivos. El primero de ellos, Boletín 8006-08, ingresado el mes de noviembre de 2011, tiene por 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. El segundo proyecto, Boletín 9185-08, ingresado durante el mes de diciembre de 2013 tiene por 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. Ambos proyectos se encuentran en primer trámite constitucional y no presentan avances desde el año 2013.

Por ende, en materia de inversiones en Plantas Desaladoras, existe un vacío legal en la materia, debiendo identificarse los principios básicos que permitan diseñar una política adecuada para la diversificación de la matriz hídrica a través de estas iniciativas. A su vez, se requiere un estudio de la institucionalidad en la materia, que permita delimitar claramente las funciones de los diversos organismos que tienen competencia en materia hídrica, realizando las reformas legales y reglamentarias tendientes hacia dicho fin.

Parece previsible que este tipo de proyectos aumentarán en capacidad y en número, dada la natural escasez del recurso hídrico en el desierto de Atacama, el crecimiento de la población y la creciente demanda por parte de la industria minera. Para ello se hace necesaria la formulación de un conjunto normativo coherente y sistemático que permita afrontar de mejor manera estos desafíos. Se hace necesaria una regulación que sea capaz de enfrentar los problemas jurídicos que plantea la desalación, tales como la naturaleza jurídica de la extracción del agua de mar y su apropiabilidad, así como el régimen jurídico del agua resultante del proceso de desalación. Para ello, se debe tomar en consideración que es un agua artificial, por lo que en principio no tendría que seguir el mismo régimen jurídico que el agua de mar. Es necesario determinar en qué supuestos el agua desalada es privada y en cuáles pública, y cuál es su incidencia sobre la planificación hidrológica nacional (JIMÉNEZ, 2003).

Referencias

  • BID. (2003). Chile: Planta desalinizadora de Antofagasta. Informe de impacto ambiental y social.
  • COCHILCO. (2013). Proyección de la demanda de agua fresca en la minería del cobre 2013-2021. Santiago
  • Cooley, H., Gleick, P., & Wolff, G. (2006). Desalination, with a grain of salt: A California perspective. California: Pacific Institute for Studies in Development, Environment, and Security.
  • Dirección General de Agua (DGA). (2012). Diagnóstico Plan Estratégico para la Gestión de los Recursos Hídricos, Región de Antofagasta. Ministerio de Obras Públicas, Dirección General de Aguas, División de Estudios y Planificación.
  • Food & Water Watch. (2009). Desalination: An ocean of problems. California.
  • Ibáñez, J. (2010). Desalación de aguas: aspectos tecnológicos, medioambientales, jurídicos y económicos. Murcia: Fundación Instituto Euromediterráneo del Agua.
  • Instituto Nacional de Estadísticas (INE). (1997). Resultados del VII Censo Nacional Agropecuario. Obtenido de http://www.ine.cl/canales/chile_estadistico/censos_agropecuarios/censos_...
  • Instituto Nacional de Estadísticas (INE). (2002). Productos Estadísticos Demográficos y Vitales. Obtenido de http://www.ine.cl/canales/chile_estadistico/familias/demograficas_vitale...
  • Instituto Nacional de Estadísticas (INE). (2007). Resultados del VIII Censo Nacional Agropecuario. Obtenido de http://www.ine.cl/canales/chile_estadistico/censos_agropecuarios/censos_...
  • Jiménez, C. (2003). Régimen Jurídico de la Desalación del Agua Marina. Valencia: Tirant Lo Blanch.
  • Mir, B., & Álvarez, J. (s.f.). Desalinización de Agua de Mar y Minería. Santiago: Bofill Mir & Álvarez Jana Abogados.
  • National Water Commission. (2008). Emerging Trends in Desalination: A Review. Commonwealth of Australia.
  • Observatorio Regional de Desarrollo Sustentable. (2014). Recomendaciones y líneas de acción para la promoción y difusión del uso de ERNC y diversificación de la matriz hídrica de la Región de Antofagasta. Gobierno Regional de Antofagasta y el Consejo Regional de Antofagasta (CORE) a través del Fondo de Innovación Científica 2013-2014.
  • WWF. (2007). Según WWF/Adena, la desalinización no soluciona el problema del agua en el mundo. Recuperado el 20 de diciembre de 2013, de WWF’s Global Freshwater Programme: www.wwf.es/noticias/sala_de_prensa/?1542

[1] La UTM es una unidad de cuenta usada en Chile para efectos tributarios y de multas, actualizada según la inflación. En septiembre de 2015, una UTM equivale a $44.243 (US$64).

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