Presentación de Leonardo Romero para el Foro "Plantas Desaladoras" de Voces Mineras

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
leon@ucn.cl
 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:

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Leonardo Romero, Ph.D.
Director Magister Aplicaciones en Ingeniería Ambiental UCN
Presidente de la Comisión de Agua y Energía IIMCh
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