OPCIONES PARA INCREMENTO DE DISPONIBILIDAD DE AGUA EN CUENCAS CON STRESS HÍDRICO: EL

CASO DE LA CUENCA DEL RÍO SONORA.

González, R.; Dévora, G.E; y Esquer, N.O.Instituto Tecnológico de Sonora

5 de Febrero 818 Sur, C.P. 85000, Ciudad Obregón, Sonora, México.Telefono: +52(644)4100900 Ext. 2116; Fax: +52(644)4100923; E-mail: rglez@itson.mx

¿Cuál es el problema con el agua?

Distribución espacial irregularDistribución temporal irregular

Contaminación

A nivel mundial México

Sequías-Escasez

Inundaciones

Abatimiento en acuíferos Sobreexplotación

Valor estratégico

1. No hay escasez de agua en el planeta azul: la escasez sólo es de agua dulce.

2. El asunto con el agua: es que tienes que tenerla.3. La razón es sencilla: al crecer la población y expandirse la agricultura

y la industria, el agua dulce, en especial la limpia, escasea.El noroeste de México es árido con problemas para sostener su desarrollo por baja disponibilidad de agua en cuencas, lo que origina fuerte presión sobre el recurso hídrico, ocasiona sobreexplotación con niveles críticos que ponen en riesgo a la sustentabilidad regional.

¿Existen opciones para solucionar el problema?3. Desalación de aguas marinas y

salobres para incrementar la disponibilidad con agua nueva

4. Transvase intercuencas para incrementar la disponibilidad en una cuenca y disminuirla en otra.

1. Optimizar el uso del agua limitando su consumo a la conservación de los ecosistemas acuáticos

2. Tratamiento de las aguas residuales para el reciclaje

Generar agua que incremente la disponibilidad desde fuentes no convencionales como el mar, utilizando nuevas tecnologías como la desalinización, son una opción que se analiza contra el transvase intercuencas, dado que transferir agua de una cuenca a otra ocasiona conflictos sociales por derechos de agua.

México cuenta con más de 11,000 kilómetros de litorales, alrededor del 68% de estos corresponde a las costas e islas del océano Pacífico y Golfo de California, y 32% a las costas, islas y cayos del Golfo de México y mar Caribe.

En agua salada y/o salobre en el área se estima en poco más de 2 millones de hectáreas.

Se debe considerar el potencial aprovechamiento de los acuíferos salobres intercontinentales (superficiales y subterráneos) para producir agua potable (Fuentes, 2002).

ESTADO ACTUAL DEL AGUA SALADA

Nuevas tecnologías podrían ofrecer mejores maneras de conseguirla.

La desalinización comenzó a tener éxito en los años setenta en el Medio Oriente, y desde entonces se ha extendido a 150 países.

Hoy en día, 300 millones de personas obtienen su agua del mar o de aguas subterráneas demasiado saladas para beber.

Es el doble de personas que hace una década.

Dentro de los próximos seis años, las nuevas plantas desaladoras agregarán 49,000 millones de litros al día al suministro global de  agua.

¿Cuál es la solución tecnológica al problema del agua?¿Cuál es la solución tecnológica al problema del agua?

Referencia: Tom Pankratz, editor del Reporte de desalinización de agua (publicación especializada para la industria).

Tres tecnologías que prometen reducir los costos hasta un 30%Tres tecnologías que prometen reducir los costos hasta un 30%

La tecnología de desalación del agua de mar.La tecnología de desalación del agua de mar.La desalinización no es una forma barata de obtener agua, pero a veces es la única.

Y es mucho más barata que hace dos décadas.

El primer método de desalinización, y todavía el más común, sobre todo en países ricos en petróleo a lo largo del Golfo Pérsico, fue la destilación por calentamiento del agua de mar hasta que se evapora, dejando atrás la sal, y luego condensarla.

El modelo actual, que se utiliza por ejemplo en plantas que empezaron a operar de manera reciente en Tampa Bay, Florida y Perth, Australia, es la ósmosis inversa, donde se hace pasar el agua de mar por una membrana que atrapa la sal.

Realizar una evaluación de factibilidad técnica, ambiental, social y económica de las obras requeridas para instalar una planta desalinizadora de aguas marinas y sus acueductos de conducción del agua desalinizada, tomando como caso de estudio el abastecimiento de agua potable de Guaymas, Empalme y Hermosillo.

El objetivo de éste trabajo fue:

Seleccionar un sitio con acceso marino para realizar el diseño ejecutivo de obra civil, electromecánica e hidráulica de un sistema de desalinización de aguas marinas, ya que ofrece prácticamente una fuente inagotable, utilizando un simulador de tecnología de ósmosis inversa para la producción de agua potable en cantidad y calidad suficiente para garantizar la satisfacción de las demandas actuales y futuras (a 30 años) de las poblaciones mencionadas y sus sectores productivos.

La metodología consistió en :

La componente ambiental hace énfasis en el diseño de un sistema sustentable de disposición de las salmueras que son descargadas al ambiente marino.

El factor socioeconómico es incluido para determinar el grado de aceptación o rechazo de agua desalinizada para uso y consumo humano y del costo que se pagaría por el servicio recibido.

Localización de la Planta Desaladora El Cochórit

El sitio seleccionado corresponde a una playa conocida como “El Chochórit” del municipio de Empalme, Sonora.

La fuente de abastecimiento de agua marina a la planta desaladora es un sistema combinado de pozos playeros y toma abierta al mar, utilizando tecnología de ósmosis inversa para eliminar las sales del mar, generar 2,900 l/s agua dulce y desechar un caudal igual de salmuera mediante un emisor submarino con dispositivos de dispersión para acelerar el procesos de dilución de salmuera y alcanzar el equilibrio salino en un radio menor de 20 m del sitio de descarga en el medio marino que minimiza el riesgo ambiental.

Los resultados indican que:

Trayecto del acueducto Cochórit-Hermosillo

Resultados de la dispersión de la salmuera en el mar:

Fase I GYM-EMP Fase II GYM-EMP fase III GYM-EMP-HILLOMódulos 50 LPS 4 8 50

Presupuesto programado Mxp 640,000,000.00 3,860,000,000.00

Inversión Estimada USD 22,523,628.34$ 39,739,628.34$ 267,766,147.96$ mxp 304,068,982.62$ 536,484,982.62$ 3,614,842,997.39$

COSTOS DE INVERSION DESALADORA GUAYMAS - EMPALME - HERMOSILLO ( ITSON 2010 )

Incluye:

1) Obra civil: nave, talleres, oficinas y urbanización

2) Ósmosis Inversa: 50 módulos de 50 lps

3) Obra eléctrica: alumbrado, centro de control de motores y red de distribución eléctrica y subestación eléctrica

4) Acueducto: Instalación con tubería por termofusión, y estaciones de bombeo

5) Obra de toma: pozos playeros y escollera en toma a mar abierto

6) Obra de disposición de salmuera en mar abierto: emisor submarino instalado con dispersores

El ahorro esperado en la inversión por una obra de desalación intermunicipal será de

$ 348,672,020.38 MXP.

El ahorro esperado en la inversión por una obra de desalación intermunicipal será de

$ 348,672,020.38 MXP.

El presupuesto programado de la Fase III del proyecto de desalación GYM-EMP-HILLO es el comparativo al costo de otro proyecto alterno de transvase intercuenca que consiste en la construcción de un acueducto desde la presa El Novillo a Hermosillo.

Conceptos

Fase I (200 lps) Fase II (200 lps) Fase III (2,500 lps) Mínimo Máximo UnidadEnergía 4.26 4.26 4.26 3.83 4.70 $/m3/contratoMano de Obra 0.29 0.14 0.03 0.31 1.41 $/m3/contratoProductos Químicos 0.65 0.65 0.65 0.37 0.94 $/m3/contratoReposición de membranas 0.33 0.33 0.33 0.03 0.63 $/m3/contratoLavado de membranas 0.03 0.03 0.03 0.02 0.03 $/m3/contratoMantenimiento 0.43 0.43 0.43 0.31 0.56 $/m3/contratoGastos Administrativos ( seguros, Auditorias,…) 1.13 1.13 1.13 0.52 1.74 $/m3/contratoAmortización ( 25 años a 7% anual) 4.09 3.61 3.35 3.13 4.17 $/m3/contrato

Sumas: 11.21 10.58 10.21 8.52 14.17 $/m3/contrato

Referencia Mundial (Mxp )DISTRIBUCIÓN DE COSTOS OPERACIÓN Y AMORTIZACIÓN DE DESALACIÓN DE AGUA DE MAR POR O.I.

Calculo Local (Mxp)

Alternativas para el abastecimiento de agua potable a Hermosillo (COAPAES, 2002 e ITSON, 2006 y 2010)

DESALADORA “EL COCHÓRIT”

El abastecimiento de agua potable evaluado a partir de agua marina desalinizada es sustentable.

Los costos entre desalinizar agua marina e importar agua desde la cuenca del río Yaqui son poco significativos.

Las aguas marinas son abundantes, no son afectadas por el clima y aportan agua nueva a la cuenca.

Se evita la ocurrencia de un conflicto social, político y legal por derechos de agua.

Acueducto El Novillo-Hermosillo Desaladora CEA El Cochórit-Hillo.

Desaladora ITSON El Cochórit-Hillo.

Volumen en m3/año 75 millones 75 millones 75 millones

Inversión en $MXP 3,864 millones 7,234 millones 3,615 millones Planta Incluida potabilizadora 4,140 millones 2,141 millones

Acueducto Incluido 2,151 millones 1,474 millones

Costo de producción (operación y amortización)

900 millones, incluye 300 mill. de Hillo. a agricultores de la Cuenca Alta en compensación

1,500 millones 766 millones

Precio en $MXP/m3 11.07 pesos 19.50 pesos 10.21 pesos

Se concluye que: