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Agua y energía
Los recursos del agua y la energía tienen un
estrecho vínculo e interactúan de manera directa, ya
que para obtener agua en el hogar, oficina, industria
e irrigación se requiere energía para bombear,
distribuir y dar tratamiento a dicho recurso previo y
posterior a su consumo y uso.
El Día Mundial del Agua
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Por Jonas Dobias
Con motivo de la celebración del Día Mundial del
Agua el 22 de marzo del 2014, se llevarán a cabo
distintas actividades en varios países del mundo
con alusión al tema central “Agua y Energía”. Los
recursos agua y energía tienen un vínculo e
interdependencia directa ya que para llevar el
agua a los lugares de uso y consumo se requiere
de energía eléctrica, de manera inversa para
generar energía eléctrica se requiere disponer de
agua.
En diciembre de 1993 la Asamblea General de la
Organización de las Naciones Unidas (ONU) ha
declarado el 22 de marzo de cada año como el Día
Mundial del Agua. En dicho año se invitó a los
diferentes Estados a celebrar este día mediante
“actividades concretas como el fomento de la
conciencia pública a través de la producción y
difusión de documentos y la organización de
conferencias, mesas redondas, seminarios y
exposiciones relacionadas con la conservación y
desarrollo de los recursos hídricos”.
De modo inverso, para generar energía es
indispensable disponer de agua. La principal fuente
de energía que requiere de agua es la generación
hidroeléctrica, sin embargo otras fuentes principales
de generación de energía también requieren de agua
como los son las plantas termoeléctricas que hacen
uso de este recurso para el enfriamiento de motores
o generación de vapor.
Energía para abastecimiento de agua
Los sistemas de abastecimiento de agua rural y
urbana tienen un recorrido que inicia con la obtención
del agua proveniente de fuentes naturales, seguido
por un proceso de tratamiento, conducción,
almacenamiento, distribución y finalmente un nuevo
tratamiento previo a su descarga en los cursos de
ríos, lagos u océanos. En cada uno de estas etapas
se requiere de energía para llevar a cabo sus
objetivos.
El Día Mundial del Agua 2014 tiene como tema
central “Agua y Energía” siendo los principales
objetivos del mismo:





Despertar la conciencia del vínculo entre agua y
energía
Contribuir a la política del diálogo con enfoque de
manera amplia en temas relacionados al nexo
entre agua y energía
Demostrar mediante casos de estudios a los
tomadores de decisiones en los sectores de agua
y energía, que integrando estrategias y
soluciones en temas de agua-energía pueden
lograr mayores impactos económicos y sociales
Identificar actores claves en el nexo aguaenergía y comprometerlos en el desarrollo de
dicho vínculo
Contribuir a la discusión pos-2015 en relación al
nexo agua-energía
Fuente de abastecimiento de la ciudad de Guatemala “Ojo de
Agua” operado por EMPAGUA.
Fuente: fotografía por el autor
Un caso ilustrativo del alto consumo energético en
sistemas de abastecimiento de agua urbano es el de
la fuente “Ojo de Agua”, operado por la Empresa
Municipal de Agua –EMPAGUA- y que abastece a
distintas zonas de la Ciudad de Guatemala (1, 3, 8,
9, 12, 13, 14 y 21). Esta fuente de agua es
subterránea y cuenta con doce pozos que van de
150 a 600 metros de profundidad.
1
Ing. Civil Msc. en Recursos Hídricos para la Comisión
Nacional de Energía Eléctrica. Guatemala marzo del 2014.
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La
fuente
Ojo
de
Agua
proporciona
aproximadamente el 35% de la producción de agua
de EMPAGUA. En enero del año 2014 por ejemplo,
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tuvo una producción aproximada de 2,263,369m de
agua, para lo cual se demandó 2,942,768KWh de
energía. La dotación de agua en el área
metropolitana de Guatemala se estima en 200-220
litros/persona/día. En otras palabras cada litro de
agua que utiliza una persona residente en las zonas
en mención demanda aproximadamente 1.4Wh de
energía. Este consumo eléctrico equivale en
promedio, al uso de 4 o 5 focos de luz incandescente
de 75 Watts por una hora cada día.
Agua en las centrales hidroeléctricas
La generación hidroeléctrica es el tipo de fuente de
energía que utiliza mayor cantidad de agua, ya que la
misma es prácticamente el combustible empleado
para accionar las turbinas hidráulicas. Sin embargo
este uso es de carácter no consuntivo, es decir que
se devuelve al río después de su uso con una
mínima o nula alteración de sus características
físicas, químicas y biológicas.
En Guatemala la principal central hidroeléctrica es la
de Chixoy, la cual llegó a representar en promedio el
19% de la generación eléctrica a nivel nacional entre
los años 2007 y 2010. En la actualidad esta central
hidroeléctrica representa alrededor del 30% de la
energía hidráulica instalada a nivel nacional.
Guatemala cuenta con un potencial hidroeléctrico
aproximado de 5,000MW (MEM) y en la actualidad
se aprovechan el 19%. En algunos países como
Estados Unidos, China, Rusia, Canadá y Brasil; ésta
fuente de energía representa más del 50% a nivel
nacional y en Noruega más el 98%
(World
Commission on Dams 2000).
importante tomar en cuenta el uso y demanda de
este recurso, aguas abajo de la represa para otros
fines como lo es irrigación, abastecimiento, pesca y
demandas ecológicas, entre otras.
Agua en las centrales termoeléctricas
El agua en la generación termoeléctrica es utilizada
para el enfriamiento de motores y/o para la
generación de vapor que acciona las turbinas. El
consumo de agua en dicha generación depende de
la eficiencia del equipo y de los sistemas de
enfriamiento. Durante una revisión hecha en algunas
centrales termoeléctricas en Guatemala, se observó
que una turbina de vapor típica de 20MW de potencia
puede consumir 7.67 litros de agua por cada KWh de
energía generado. Este dato es relevante
considerando que en el año 2012 el 49% de la
demanda de la energía fue cubierta con plantas de
energía termoeléctrica (CNEE, 2013).
En los sistemas de generación termoeléctrica una
parte del agua es consumida y se pierde por
evaporación mientras que otra parte es retornada a
las fuentes de agua. Esta última tiene una alteración
principalmente en sus características físicas ya que
su temperatura tiene un aumento considerable la
cual puede ocasionar una contaminación térmica y
afectar los ecosistemas, por lo cual previo a su
descarga debe tener un tratamiento.
Adicionalmente debe considerarse el uso y consumo
de agua durante los procesos de abstracción y
refinamiento de las fuentes de energía primaria
utilizada para accionar las plantas termoeléctricas.
Esta fuente puede ser carbón, petróleo o biomasa
entre otras. Por ejemplo, en el caso del petróleo
crudo el uso y consumo de agua para dichos
procesos equivale en promedio a 40 litros de agua
por cada litro de petróleo (Olsson, 2012).
Agua y otras fuentes de energía
En fuentes de energía renovable como lo es la
eólica, solar y mareomotriz el consumo de agua
puede ser mínimo o descartado; sin embargo,
presentan otro tipo de inconvenientes como su baja
eficiencia y/o disponibilidad no constante.
Central hidroeléctrica Chixoy, Guatemala, operada por el INDE.
Fuente: fotografía por el autor.
El biocombustible requiere de agua para la irrigación
de las plantaciones, por lo general esta actividad
representa un gran consumo hídrico; no obstante, es
necesario hacer un estudio sobre la eficiencia y
beneficios que éste puede presentar en comparación
con otras fuentes de energía y el consumo de agua
durante procesos de abstracción y refinamiento de
otras fuentes primarias.
Si bien es cierto que el uso del agua en la generación
hidroeléctrica es de carácter no consuntivo, es
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energía para procesos de refrigeración industrial y
enfriamiento de ambientes habitacionales como
residencias, oficinas y fábricas, reduciéndose a la
vez la disponibilidad hídrica debido a mayores
pérdidas por evaporación y disminución en la
precipitación.
Conclusiones y recomendaciones
En la actualidad tanto las políticas y planes
energéticos como las de aprovechamientos de
recursos hídricos (irrigación, agua y saneamiento,
minería, industria, etc), se desarrollan de manera
independiente. Para lograr un mayor impacto
económico, ambiental y social, es necesario que la
implementación de estas políticas se desarrolle de
manera coordinada entre los distintos sectores y
tomadores de decisiones encontrando así una
sinergia entre ellas.
Central termoeléctrica Puerto Quetzal LLC
Fuente: fotografía por el autor
Futuro del nexo agua-energía en Guatemala
El último censo habitacional del Instituto Nacional de
Estadística en el año 2002 señala que el 66% de la
población nacional cuenta con agua entubada en su
casa y el 47% con inodoro o excusado lavable. Este
vacío en dicho servicio deberá ser llenado en los
próximos años con lo cual se estará incrementando
la demanda de recurso hídrico para agua y
saneamiento, y por consiguiente la demanda
energética para satisfacer los mismos.
De acuerdo al Ministerio de Energía y Minas (MEM)
en el año 2011, el 84% de la población a nivel
nacional contaba con servicio eléctrico domiciliar, lo
cual indica que en los próximos años el número de
usuarios incrementará y por consiguiente la demanda
eléctrica y uso de agua para satisfacer dicha
demanda. Asimismo, las perspectivas de la demanda
de energía desarrolladas por la CNEE en el 2012
estima que para el 2026 la demanda podría
duplicarse con respecto a la demanda del año 2011
la cual fue de 8,427GWh.
El crecimiento poblacional promedio de Guatemala a
un ritmo de 2.44% anual (INE), incrementará la
demanda de usuarios de los servicios de agua,
saneamiento y electricidad. Este mismo crecimiento
poblacional aumentará la demanda de productos
agrícolas para alimentar a dicha población y por
consiguiente el agua y energía para irrigación.
Una variable más a considerar es el Cambio
Climático, el cual de acuerdo a los escenarios
desarrollados a nivel regional por la Comisión
Económica para América Latina y el Caribe (CEPAL,
2011), indican un aumento en la temperatura
ambiente y una disminución de las precipitaciones
pluviales. Estas potenciales variaciones climáticas
estimularían un incremento en la demanda de
La planificación y el desarrollo energético debe
considerar el uso del agua y la implementación de
tecnologías eficientes para reducir así el consumo
de agua; asimismo la ubicación de dicha
infraestructura debe efectuarse en áreas donde
exista disponibilidad hídrica.
Los sistemas de distribución de abastecimiento de
agua deben implementar planes de monitoreo de
fugas y corregir las existentes, ya que esto reducirá
el uso innecesario de energía para bombeo y
tratamiento así como la demanda de agua. Para
cubrir la demanda actual a nivel nacional de los
servicios de agua y saneamiento, debe considerarse
el uso de sistemas de bajo consumo de agua, de
igual manera los sistemas de irrigación deben
implementar el uso de tecnologías que utilicen poca
agua, como es el riego por goteo.
Referencias
Comisión Económica para América Latina y el
Caribe. Economía del Cambio Climático: Reporte
técnico 2011.
Comisión Nacional de Energía Eléctrica. Informe
estadístico 2013. [En línea] Disponible en:
http://www.cnee.gob.gt/xhtml/memo/Informe%20esta
distico%202013.pdf [visitado el 14 de marzo del
2014].
Comisión Nacional de Energía Eléctrica. Perspectiva
de los planes de expansión 2012. [En línea]
Disponible
en:
http://www.cnee.gob.gt/PlanesExpansion/Docs/Plane
s%20de%20Expansion%202012%20v2.pdf [visitado
el 14 de marzo del 2014].
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Empresa Municipal de Agua –EMPAGUA-. Fuente de
Agua Ojo de Agua: consumo energético y producción
de agua en el mes de enero del año 2014.
Instituto Nacional de Estadística. Censo Poblacional
y Habitacional 2002. [En línea] Disponible en:
www.ine.gob.gt [visitado el 13 de marzo del 2014].
Ministerio de Energía y Minas (2011). Índice de
cobertura eléctrica. [En línea] Disponible en:
www.mem.gob.gt [visitado el 13 de marzo del 2014].
Olsson, G. (2012). Water and energy: conflicts and
connections.
Water
21,
International Water
Association, October 2012, p.12-14
Organización de las Naciones Unidas para la
Educación de la Ciencia y la Cultura. Acerca del Día
Mundial del Agua. [En línea] Disponible en:
www.unesco.org/new/es/naturalsciences/environment/water/world-water-day/
[visitado el 13 de marzo del 2014].
United Nations-Water.World Water Day 2014: Water
and
Energy.
[En
línea]
Disponible
en:
www.unwater.org/worldwaterday/about-world-waterday/world-water-day-2014-water-and-energy/es/
[visitado el 13 de marzo del 2014].
World Commission on Dams (2000). Dams and
development: a new framework for decision-making.
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