INER Estudio de Factibilidad Técnica, Financiera y Económica para el Proyecto “IMPLEMENTACIÓN DE UNA PLANTA DE PROCESAMIENTO DE BASURA MEDIANTE COGASIFICACIÓN PARA UNA POBLACIÓN DE 10.400 HABITANTES EN EL CANTÓN ECHEANDÍA” Quito, Marzo de 2015 Ìndice Estudio de factibilidad Cogasificación Pág. 1. Factibilidad Técnica 1.1 Rendimiento específico de la basura 1.2 Producción de solventes (Fischer- Tropsch) 1.2.1 Descripción del proceso 1.2.2. Rendimiento en metanol 1.2.3 Rendimiento en gasolina blanca 2. Factibilidad Financiera 2.1Metodología 2.1.1 Ingresos 2.1.2 Costos 2.1.3 Indicadores 2.1.4 Resultados 3. Factibilidad Económica 3.1Metodología 3.1.1 Ingresos y Beneficios 3.1.2 Costos 3.1.3 Indicadores 3.4 Resultados 4. Conclusiones 5. Bibliografía Pág. 2 www.iner.gob.ec 04 04 05 05 07 08 09 10 10 11 13 16 19 20 20 22 23 24 28 30 Índice INER El presente documento tiene la finalidad de una Planta de Procesamiento de Basura meanalizar la factibilidad técnica, financiera y diante Cogasificación para una Población de económica del Proyecto “Implementación de 10.400 habitantes en el cantón Echeandía”. Pág. www.iner.gob.ec Pág. 3 Índice INER 1. Factibilidad Técnica 1.1 Rendimiento específico de la basura La producción de basura de una persona basura al día y la composición de la misma (orgánica, metales, plásticos, etc.) puede variar dependiendo de la condición social, región, aspectos alimenticios, costumbres, etc. Para el Ecuador y más específicamente para el sector rural, este valor es de aproximadamente 0.74 kg de basura diaria con una composición del 80% de basura orgánica, lo que se obtiene un valor de 0.62 kg de basura orgánica diaria por persona. La mitad de los RSU se utilizará para la producción de metanol y la mitad restante para la producción de gasolina blanca, además, el gas remanente del proceso se lo utilizará para generación eléctrica. Además para el proceso de obtención de metanol y gasolina blanca, se considera un rendimiento del 20 al 40% de eficiencia, ya que podrían existir factores químicos (catalizadores, temperatura, presión, presencia de partículas indeseables, etc.) y mecánicos (perdida de calor Para 10.400 personas se tiene un valor total de por tuberías y otros elementos, perdida de pre2353.52 Ton/anuales de basura orgánica ge- sión, etc.) que afectan al proceso y por lo tanto nerada y que puede ser utilizada como materia a la cantidad de productos obtenidos. prima. Pág. 4 www.iner.gob.ec Pág. Índice INER 1.2 Producción de solventes (Fischer- Tropsch) 1.2.1 Descripción del proceso. El proceso de Cogasificación de los residuos mordiales las cuales que se describirán a consólidos urbanos comprende algunas fases pri- tinuación: Gráfico 1: Proceso de Cogasificación de los Residuos Sólidos Urbanos Fuente: Elaboración propia 1.2.1.1 Triturador: El proceso comienza con un pre-tratamiento de los residuos sólidos urbanos los cuales tienen que estar secos, también debe ser solamente residuos orgánicos (sin vidrios ni metales), además se procede con la trituración de la misma hasta un tamaño de partícula óptimo para el proceso de gasificación. del cual ocurre el proceso de gasificación, el proceso puede complementarse con oxígeno para la obtención de un gas más puro, el gas obtenido (syngas o gas de síntesis) puede pasar a través de un blower para tener una recirculación de gas que ayude con el proceso de gasificación. Luego del gasificador, el gas obtenido pasa a través de un ciclón para separar las posibles partículas presentes y también a través de un filtro que separa las partículas más 1.2.1.2 Cogasificador: Una vez los RSU alcanzan el tamaño de par- pequeñas y agua presentes. tícula adecuado entran al gasificador, dentro Pág. 5 www.iner.gob.ec Pág. Índice INER 1.2.1.3 Compresor: Después de pasar a través del filtro, el gas entra a un intercambiador de calor enfriado por agua (para alcanzar las condiciones adecuadas de temperatura y presión) y luego al compresor, el cual aumenta la presión y temperatura del gas adecuadas para la entrada en el reactor. 1.2.1.4 Reactor Fischer Tropsch: Dentro del reactor ocurren los procesos químicos los cuales transforman al gas de síntesis (CO y H2) en hidrocarburos o cadenas largas de carbono, mediante el uso de un catalizador (además de tener la presión y temperatura ade- Pág. cuadas). Luego de este proceso el gas pasa a través de un segundo intercambiador de calor entes de su entrada en el separador trifásico. 1.2.1.5 Separador trifásico: Dentro del separador el gas se condensa para dar paso al hidrocarburo deseado y agua que mediante el uso de una bota son separados, además queda gas remanente incondensable el cual queda en la parte superior del mismo. El hidrocarburo obtenido puede pasar a por una torre de destilación para de esta manera obtener metanol o gasolina blanca. www.iner.gob.ec Pág. 6 Índice INER 1.2.2 Rendimiento en metanol El rendimiento de un producto se da mediante la relación del rendimiento real y el rendimiento teórico del proceso. Además podemos obtener el rendimiento de metanol en relación a la cantidad de basura utilizado en kg. 1.2.2.1 Reacciones químicas. Las reacciones químicas que se dan en el proceso se dan a través del uso de un catalizador el cual realiza las siguientes reacciones: Reacción en el gasificador: Biomasa +O₂→CO₂+CO+H₂+CH4 Reacciones en el Reactor Fischer Tropsch: CO₂+3H₂→CH3 OH+H₂ O CO+CO₂+H₂→CH3 OH CO+3H₂↔CH4+H₂ O 1.2.2.2 Consumo energético específico. De 1 kg de basura al pasar a través del proceso de gasificación y Fischer Tropsch (además del catalizador adecuado para metanol), se obtienen 0.00977 Litros de metanol (tomando en cuenta el factor de eficiencia pertinente), es decir al utilizar la mitad de la basura generada (orgánica solamente) por 10,400 personas durante un año y usarla como materia prima para el proceso ya descrito se obtienen 13,722.59 Litros de metanol anuales. Pág. www.iner.gob.ec Pág. 7 Índice INER 1.2.3 Rendimiento en gasolina blanca. El rendimiento de un producto se da mediante la relación del rendimiento real y el rendimiento teórico del proceso. Además podemos obtener el rendimiento de gasolina en relación a la cantidad de basura utilizado en kg. 1.2.3.1 Reacciones químicas. Las reacciones químicas que se dan en el proceso se dan a través del uso de un catalizador el cual forma cadenas largas de hidrocarburos mediante las siguientes reacciones: Reacción en el gasificador: Biomasa +O₂→CO₂+CO+H₂+CH4 Reacciones en el Reactor Fischer Tropsch: CO₂+3H₂→CH3 OH+H₂ O CO+CO₂+H₂→CH3 OH CO+3H₂↔CH4+H₂ O 1.2.2.2 Consumo energético específico. De 1 kg de basura al pasar a través del proceso de gasificación y Fischer Tropsch (además del catalizador adecuado para metanol), se obtienen 0.00977 Litros de metanol (tomando en cuenta el factor de eficiencia pertinente), es decir al utilizar la mitad de la basura generada (orgánica solamente) por 10,400 personas durante un año y usarla como materia prima para el proceso ya descrito se obtienen 13,722.59 Litros de metanol anuales. Pág. www.iner.gob.ec Pág. 8 Índice INER 2. Factibilidad Financiera Mediante el presente análisis se determinará si desagregar el análisis en los puntos descritos a la inversión en el presente proyecto es finan- continuación. cieramente factible o no. Para esto se necesita Pág. www.iner.gob.ec Pág. 9 Índice INER 2.1 Metodología 2.1.1 Ingresos Los ingresos para el cálculo de los flujos financieros, se derivan de la venta del bien o servicio que producirá el proyecto. Adicionalmente se debe tomar en cuenta, los flujos por venta de activos, el valor de salvamento, la venta de subproductos y la venta de los productos de desecho (SENPLADES 2014). Los ingresos de este proyecto se calculan a partir de la venta de Pág. 10 los productos generados por el proyecto, que fueron identificados como Metanol, Gasolina blanca. Adicionalmente con el gas de síntesis se genera energía la cual representa también un ingreso. Se toman los precios promedio de estos productos en el mercado/precios actuales para calcular los ingresos totales. www.iner.gob.ec Pág. Índice h2-nrg.co.uk 2.1.2 Costos Inversión Para el cálculo desagregado del costo total de la inversión del proyecto, se considera la mano de obra calificada y no calificada, los materiales y equipos necesarios para cada actividad del proyecto y el aporte de la comunidad (si fuera el caso), (SENPLADES 2014). Los costos de este proyecto fueron calculados en base a los costos de la planta de cogasificación instalada actualmente en Santo Domingo de los Tsáchilas a 5 km de la Concórdia, para tratamiento de la basura generada por 400 habitantes. Primero para el escalado a una cantidad mayor de habitantes se tomó en cuenta desde la cantidad de basura orgánica promedio que genera cada habitante en Ecuador, que en fracción orgánica equivale a 0.62 (dato tomado de los escritos del Ministerio del Ambiente). Seguidamente bajo un estudio bibliográfico y experiencias de la planta piloto de gasificación se determinó la cantidad de flujo máximo de alimentación al que se podría trabajar, asegurando una gasificación exitosa, este valor es de un máximo de 500 kg por hora. Se calculó el precio por kg de material (incluyendo trans- Pág. porte, montaje, elementos mecánicos, elementos eléctricos y elementos de control) se usó este valor para calcular los costos totales de materiales. A esto se sumó los costos del catalizador, análisis físico-químicos y obra civil que contempla un galpón con base de concreto para la instalación física de la planta, equivalente a 60m2. Costos de Operación y Mantenimiento (O&M) Para el cálculo desagregado de los costos de operación, se deberá tomar en cuenta los servicios básicos indispensables para la operación del proyecto es decir la electricidad consumida por el compresor (cálculos realizados con los datos reales del compresor) y elementos secundarios (consumo mínimo), los insumos para la operacsión, en este caso la materia prima es basura (RSU) por lo que no representa costo alguno, también el costo de los funcionarios y el personal administrativo necesario para el funcionamiento (personal) y seguros para los equipos, en el caso de que estos costos no se desagregaran a tal detalle, la literatura sugiere usar un valor entre el 1% y el 4% de los costos de inversión (de los equipos solamente) (IRENE 2012). www.iner.gob.ec Pág. 11 Índice INER Para el caso del mantenimiento se requerirá de mantenimiento preventivo cada 4 meses lo que conlleva a revisión de fugas, reparaciones menores (cambio de válvulas, tuberías, etc. Si el caso lo requiera) y limpieza al interior y exterior de los elementos críticos (gasificador y reactor) llevada a cabo por el personal, con una parada máxima de 24 horas de la planta, además se necesitara de mantenimiento correctivo cada cuatro años para garantizar el buen funcionamiento de maquinaria y elementos sensi- Pág. 12 bles: blower de entrada, blower de regeneración, sensores y parrilla (cambio o reparación de partes principales), además es necesaria la regeneración del catalizador para garantizar la obtención de gasolina y metanol de calidad. Debido a la escasa o nula bibliografía existente para el mantenimiento de este tipo de tecnología, es necesario el uso de la experiencia obtenida en el mantenimiento y uso de la planta piloto de gasificación (La Concordia). www.iner.gob.ec Pág. Índice INER 2.1.3 Indicadores Cuando se realiza un análisis costo-beneficio de un proyecto de inversión, se necesita validar el análisis con diferentes indicadores, para determinar si es factible o no el proyecto. Dos de los indicadores más utilizados son el Valor Actual Neto (VAN) y la Tasa Interna de Retorno (TIR), como se detalla a continuación. Valor Actual Neto (VAN) Valor Actual Neto (VAN ) o Net Present Value (NPV), es la diferencia entre el valor actual de todo el efectivo de los ingresos y egresos asociados con un proyecto de inversión . El VAN establece si el proyecto de inversión es una inversión aceptable o no. Para el presente análisis se asume la siguiente fórmula: An= Flujos de caja neto al final del periodo n i= tasa de descuento n= vida útil del proyecto Para determinar la factibilidad de un proyecto, la regla es la siguiente: Si VAN (i) > 0, se acepta la inversión. Si VAN (i) = 0, es indiferente la inversión. Si VAN (i) < 0, se rechaza la inversión. Para la tasa de descuento (i), se toma usual- estudio se toma una tasa del 5%. mente un valor entre el 5% y el 10%. Para este Pág. www.iner.gob.ec Pág. 13 Índice INER Para calcular el Total de Ingresos con el cual el VAN el igual a 0, se utilizó la siguiente fórmula: Tasa Interna de Retorno (TIR) La tasa interna de retorno (TIR) de un proyecto, es la tasa efectiva anual compuesto de retorno o tasa de descuento que hace que el valor actual neto de todos los flujos de efectivo de una determinada inversión sea igual a cero. Cuanto mayor sea la tasa interna de retorno de un proyecto, más deseable será llevar a cabo el proyecto. Suponiendo que todos los demás factores iguales entre los diferentes proyectos, el proyecto de mayor TIR probablemente sería considerado el primer y mejor realizado (Enciclopedia financiera, 2014). Para el presente estudio se asume la siguiente fórmula: An = Flujos de caja neto al final del periodo n n = Vida útil del Proyecto Cuando se utiliza el TIR como indicador, para analizar si un proyecto es rentable o no, se aplica la siguiente regla: TIR > i => realizar el proyecto TIR < i => no realizar el proyecto TIR = i => el inversionista es indiferente entre realizar el proyecto o no. Cuando la TIR es mayor que la tasa de interés, el rendimiento que obtendría el inversionista realizando la inversión es mayor que el que obtendría en la mejor inversión alternativa, por lo tanto, conviene realizar la inversión. Si la TIR es Pág. menor que la tasa de interés, el proyecto debe rechazarse. Cuando la TIR es igual a la tasa de interés, el inversionista es indiferente entre realizar la inversión o no (ECONLINK, 2014). www.iner.gob.ec Pág. 14 Índice INER 2.1.4 Definición de Escenarios cargarán de realizar el estudio, diseño y simulación. Se asume además que la obra civil tendrá Para realizar el análisis financiero del proyec- un total del 100m2. to “Implementación de una Planta de Procesamiento de Basura mediante Cogasificación Escenario 2: para una Población de 10.400 habitantes en Para el Escenario 2, se consideró un valor total el cantón Echeandía”, se definieron dos esce- de inversión de 791.948,7 USD. Se asume que narios: Escenario 1 y Escenario 2, como descrito el personal del INER realizará el estudio, diseño y simulación. Se asume además que la obra civil a continuación. tendrá un total de 60m2. Escenario 1: Para el Escenario 1, se consideró un valor total Para cada uno de los escenarios se calcula el de inversión de 859.216,7 USD. Se asume que VAN=0 y se toma una tasa de descuento del se contrata dos analistas técnicos que se en- 5%. Pág. www.iner.gob.ec Pág. 15 Índice 2.1.4 Resultados En los resultados presentados a continuación, se presentan los análisis financieros para los dos Escenarios (1 y 2) descritos en el punto anterior. Para cada uno de los escenarios se presenta además un análisis del cálculo del VAN=0. Año 0 Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Año 6 Año 7 Año 8 Año 9 Año 10 Año 11 Año 12 Año 13 Año 14 Año 15 Año 16 Año 17 Año 18 Año 19 Año 20 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 394.90 394.90 394.90 394.90 394.90 409.39 409.39 409.39 409.39 409.39 424.41 424.41 424.41 424.41 424.41 439.99 439.99 439.99 439.99 439.99 INGRESOS Venta de Metanol Venta de Gasolina Blanca Gas de síntesis TOTAL INGRESOS COSTOS DE O&M Servicios básicos (luz) Personal 8,496.00 8,807.80 9,131.05 9,466.16 9,813.57 10,173.73 10,547.10 10,934.18 11,335.46 11,751.48 12,182.75 12,629.86 13,093.38 13,573.90 14,072.07 14,588.51 15,123.91 15,678.96 16,254.38 16,850.91 Repuestos y mantenimiento 2,328.00 2,328.00 2,328.00 5,928.00 2,328.00 2,328.00 2,328.00 5,928.00 2,328.00 2,328.00 2,328.00 5,928.00 2,328.00 2,328.00 2,328.00 5,928.00 2,328.00 2,328.00 2,328.00 5,928.00 TOTAL COSTOS 11,218.90 11,530.70 11,853.95 15,789.06 12,536.47 12,911.12 13,284.49 17,271.57 14,072.85 14,488.87 14,935.17 18,982.27 15,845.79 16,326.31 16,824.48 20,956.50 17,891.90 18,446.95 19,022.37 23,218.90 FLUJO DE CAJA OPERATIVO 68,304.19 67,992.39 67,669.15 63,734.04 66,986.63 66,611.98 66,238.60 62,251.53 65,450.24 65,034.23 64,587.93 60,540.82 63,677.31 63,196.78 62,698.62 58,566.60 61,631.20 61,076.15 60,500.73 56,304.19 68,304.19 67,992.39 67,669.15 63,734.04 66,986.63 66,611.98 66,238.60 62,251.53 65,450.24 65,034.23 64,587.93 60,540.82 63,677.31 63,196.78 62,698.62 58,566.60 61,631.20 61,076.15 60,500.73 56,304.19 INVERSIÓN EN EL SISTEMA -859,216.71 FLUJO DE CAJA LIBRE -859,216.71 Tasa de descuento VAN TIR 5.00% - 53,815 4.19% Tabla 1: Cálculo de la Factibilidad Financiera Escenario 1 Fuente: Elaboración propia Pág. 16 www.iner.gob.ec Tabla 3: Cálculo de la Factibilidad Financiera Escenario 2 Fuente: Elaboración propia Año 0 Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Año 6 Año 7 Año 8 Año 9 Año 10 Año 11 Año 12 Año 13 Año 14 Año 15 Año 16 Año 17 Año 18 Año 19 Año 20 78,659.49 78,659.49 78,659.49 78,659.49 78,659.49 78,659.49 78,659.49 78,659.49 78,659.49 78,659.49 78,659.49 78,659.49 78,659.49 78,659.49 78,659.49 78,659.49 78,659.49 78,659.49 78,659.49 78,659.49 394.90 394.90 394.90 394.90 394.90 409.39 409.39 409.39 409.39 409.39 424.41 424.41 424.41 424.41 424.41 439.99 439.99 439.99 439.99 439.99 8,496.00 8,807.80 9,131.05 9,466.16 9,813.57 10,173.73 10,547.10 10,934.18 11,335.46 11,751.48 12,182.75 12,629.86 13,093.38 13,573.90 14,072.07 14,588.51 15,123.91 15,678.96 16,254.38 16,850.91 Repuestos y mantenimiento 2,328.00 2,328.00 2,328.00 5,928.00 2,328.00 2,328.00 2,328.00 5,928.00 2,328.00 2,328.00 2,328.00 5,928.00 2,328.00 2,328.00 2,328.00 5,928.00 2,328.00 2,328.00 2,328.00 5,928.00 TOTAL COSTOS 11,218.90 11,530.70 11,853.95 15,789.06 12,536.47 12,911.12 13,284.49 17,271.57 14,072.85 14,488.87 14,935.17 18,982.27 15,845.79 16,326.31 16,824.48 20,956.50 17,891.90 18,446.95 19,022.37 23,218.90 FLUJO DE CAJA OPERATIVO 67,440.59 67,128.79 66,805.54 62,870.43 66,123.03 65,748.38 65,375.00 61,387.92 64,586.64 64,170.63 63,724.32 59,677.22 62,813.71 62,333.18 61,835.02 57,703.00 60,767.59 60,212.55 59,637.13 55,440.59 67,440.59 67,128.79 66,805.54 62,870.43 66,123.03 65,748.38 65,375.00 61,387.92 64,586.64 64,170.63 63,724.32 59,677.22 62,813.71 62,333.18 61,835.02 57,703.00 60,767.59 60,212.55 59,637.13 55,440.59 INGRESOS TOTAL INGRESOS COSTOS DE O&M Servicios básicos (luz) Personal INVERSIÓN EN EL SISTEMA -791,948.71 FLUJO DE CAJA LIBRE -791,948.71 Tasa de descuento VAN TIR 5.00% -0 5.00% Costos descontados 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 5% 10,684.67 10,239.89 9,822.65 9,441.04 9,071.49 8,732.28 8,403.36 8,092.86 7,806.18 7,527.80 CALCULO VAN=0 Discounting rate i = 5% NPV = 0 Inversión 791,948.71 Costos descontados 188,322.45 Costos descontados + inversión 980,271.16 2.65 (1,05)^20 Σ y(1+i)^t= y (1+i)^19+y(1+i)^18+…+y(1+i)^0 TOTAL INGRESOS 33.07 78,659.49 Tabla 4: Cálculo de la Factibilidad Financiera Escenario 2 VAN = 0 Fuente: Elaboración propia Pág. 17 www.iner.gob.ec Índice INER Como ilustrado en la Tabla 1: Cálculo de la Factibilidad Financiera Escenario 1, tomando en cuenta los costos e ingresos para la implementación del proyecto con una vida útil de 20 años y una tasa de descuento del 5%, el valor actual neto(VAN), es negativo (USD -53,815). El TIR es de 4.19%, siendo menor que la tasa de descuento 5%. De acuerdo al análisis y a los indicadores, la implementación de una planta de procesamiento de basura mediante cogasificación para una población de 10.400 habitantes en el cantón Echeandía es bajo este escenario, no es financieramente rentable. En la tabla 2 se realiza el cálculo para obtener el monto de ingresos en USD, con el cuál el VAN es igual a 0 (USD 84,057.25), es decir el monto de Ingresos a partir del cual es indiferente hacer el proyecto o no. Pág. En la tabla 3: Cálculo de la Factibilidad Financiera Escenario 2, se toman en cuenta los costos e ingresos para la implementación del proyecto con una vida útil de 20 años y una tasa de descuento del 5%. El valor actual neto (VAN) resulta positivo (USD 10,250) y el TIR es de 5.16%, siendo mayor que la tasa de descuento 5%. De acuerdo al análisis y a los indicadores, la implementación de una planta de procesamiento de basura mediante cogasificación para una población de 10.400 habitantes en el cantón Echeandía bajo este escenario, es financieramente rentable. En la tabla 4 se realiza el cálculo para obtener el monto de ingresos en USD, con el cuál el VAN es igual a 0 (USD 78,659.49), es decir el monto de Ingresos a partir del cual es indiferente hacer el proyecto o no. www.iner.gob.ec Pág. 18 Índice INER 3. Factibilidad Económica Mediante el presente análisis se determinará si ciero, el análisis económico toma en cuenta alla inversión en el proyecto es económicamente gunos puntos adicionales, los cuales son descrifactible o no. En comparación al análisis finan- tos a continuación. Pág. 19 www.iner.gob.ec Pág. Índice INER 3.1 Metodología 3.1.1 Ingresos y Beneficios de los desechos producidos. Esta cantidad es evitada al 100% por el proyecto implementado en la zona, por lo tanto se pueden comercializar el 100% de las toneladas de co2 evitadas. La venta de las toneladas de co2 se calcula con el precio promedio mensual de la venta de Beneficios La factibilidad económica de un proyecto de una tonelada de co2: 7.24 USD (SENDECO2). inversión incluye beneficios sociales, ambientales, económicos. Se valoran problemas resuel- Costo evitado por la gestión de desechos tos mediante la implementación del proyecto, Como parte del beneficio de la implementación necesidades satisfechas de la población ob- de este proyecto, se calcula el costo evitado jetivo, ahorro en el tiempo de viaje, ahorro de por la gestión de los desechos de la comunimano de obra, incremento en la producción, dad de 10.400 habitantes. Parte de estos cosreducción de pérdidas, costos evitados, entre tos son el costo del transporte de la basura, del personal contratado para gestionar la basura, otros. (SENPLADES 2014) el terreno utilizado para depositar la basura, la Para el cálculo de los beneficios, se utilizarán maquinaria utilizada, etc. Para este cálculo se varias metodologías, que se describen a con- asume que para el total de desechos producidos por los 10.400 habitantes, se necesitan 4 tinuación: hectáreas de terreno en Echeandía. Se toma el Beneficio por Gases de Efecto Invernadero valor promedio de una hectárea de terreno en Echaendía en 4.500 USD/ha (www.echanedia. (GEI) evitados Para obtener los beneficios por los GEI evitados, doplim.ec). A esto se le adiciona el cálculo de se calculan en un primer paso los desechos emi- los costos evitados por la recolección y dispotidos por los 10.400 habitantes. Se asume que sición final de los desechos, tomando un precio en promedio un ecuatoriano produce 0.74 kg promedio de 40 USD por tonelada de basura de basura al día (PNGIDS-ECUADOR). Además (BVSDE). se asume, que los GEI representan 1/3 del total Adicional a los ingresos que fueron calculados en el flujo financiero, en el análisis económico se consideran otros beneficios, como descrito a continuación. Pág. 20 www.iner.gob.ec Pág. Índice INER Costo de oportunidad de la tierra Al desechar la basura se crean costos de afección a la zona donde se depositan los desechos. Con la implementación del proyecto, se evitaría al 100% la afección de la zona. Por lo tanto, para calcular estos beneficios del proyecto se calcula el costo de oportunidad de la hectárea de terreno. Para calcular el costo de oportunidad, se calcula el beneficio del uso más probable de la hectárea de terreno. En el cantón Echeandía la mayor parte de la población se dedica a la agricultura, con la producción de naranjas, café, cacao y caña de azúcar. Por lo tanto, las 4 hectáreas de terreno que son utilizadas usualmente para el desecho de la basura, se utilizarían para fines agrícolas. Se calcula entonces el beneficio del uso alternativo de las 4 hectáreas de terreno. Para este estudio, se asume que se plantarán 4 hectáreas de caña de cacao. Se tomó el precio de venta Pág. del producto en 4,019.10 USD/TM (SINAGAP) con una producción de 0.44 TM/ha. Con estos datos se puede calcular el costo de oportunidad de la tierra. Costos evitados por remediación ambiental Sin la implementación del proyecto, el lixiviado (percolación de un fluido a través de un sólido, en este caso los residuos) de los rellenos sanitarios puede contaminar las fuentes de agua cercanos (ríos, pozos, etc.). En caso de que el lixiviado siga contaminando al río en Echeandía, se necesitará eventualmente una planta de tratamiento de aguas residuales. Se calcula (en base a un estudio acerca de la implementación de plantas de tratamiento de agua dependiendo del caudal a tratar y la tecnología utilizada) los costos de inversión y mantenimiento para esta planta de tratamiento. www.iner.gob.ec Pág. 21 Índice INER 3.1.2 Costos Para el cálculo de los costos se estima igual que en el análisis financiero, los costos de inversión y los costos de operación y mantenimiento (O&M). Dependiendo del impacto del proyecto, se deberán incluir así mismo costos sociales, Pág. 22 económicos y ambientales. Para este proyecto se toma en cuenta el costo de una planta de tratamiento del agua para posibles residuos emitidos por el proyecto. www.iner.gob.ec Pág. Índice INER 3.1.3 Indicadores Para el cálculo del flujo económico se conside- dores se determina si tomando en cuenta todos ran los mismos indicadores que para el flujo fi- los costos y todos los beneficios, el proyecto es nanciero: el TIR y el VAN. Mediante estos indica- económicamente factible. Pág. 23 www.iner.gob.ec Pág. Índice INER 3.4 Resultados Se presentan a continuación los resultados ob- mente. Para el análisis económico se consideró tenidos del análisis económico del proyecto, únicamente un escenario con un total de costos considerando la metodología descrita anterior- de inversión de 859.216,7 USD. Pág. 24 www.iner.gob.ec Pág. Índice Año 0 Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Año 6 Año 7 Año 8 Año 9 Año 10 Año 11 Año 12 Año 13 Año 14 Año 15 Año 16 Año 17 Año 18 Año 19 Año 20 INGRESOS Venta de Metanol 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 22,093.37 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 42,479.33 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 14,950.40 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 79,523.09 Venta de Gasolina Blanca Gas de síntesis Subtotal Ingresos BENEFICIOS ADICIONALES Emisiones evitadas 6,779.15 6,779.15 6,779.15 6,779.15 6,779.15 6,779.15 6,779.15 6,779.15 6,779.15 6,779.15 6,779.15 6,779.15 6,779.15 6,779.15 6,779.15 6,779.15 6,779.15 6,779.15 6,779.15 6,779.15 Costos evitados por gestión de desechos 130,361.60 130,361.60 130,361.60 130,361.60 130,361.60 130,361.60 130,361.60 130,361.60 130,361.60 130,361.60 130,361.60 130,361.60 130,361.60 130,361.60 130,361.60 130,361.60 130,361.60 130,361.60 130,361.60 130,361.60 Costos de oportunidad de la tierra 4,019.10 4,019.10 4,019.10 4,019.10 4,019.10 4,019.10 4,019.10 4,019.10 4,019.10 4,019.10 4,019.10 4,019.10 4,019.10 4,019.10 4,019.10 4,019.10 4,019.10 4,019.10 4,019.10 4,019.10 Costos evitados por remediación ambiental 61,664.77 1,849.94 1,849.94 1,849.94 1,849.94 1,849.94 1,849.94 1,849.94 1,849.94 1,849.94 1,849.94 1,849.94 1,849.94 1,849.94 1,849.94 1,849.94 1,849.94 1,849.94 1,849.94 1,849.94 Subtotal Beneficios 202,824.62 143,009.79 143,009.79 143,009.79 143,009.79 143,009.79 143,009.79 143,009.79 143,009.79 143,009.79 143,009.79 143,009.79 143,009.79 143,009.79 143,009.79 143,009.79 143,009.79 143,009.79 143,009.79 143,009.79 282,347.71 222,532.89 222,532.89 222,532.89 222,532.89 222,532.89 222,532.89 222,532.89 222,532.89 222,532.89 222,532.89 222,532.89 222,532.89 222,532.89 222,532.89 222,532.89 222,532.89 222,532.89 222,532.89 222,532.89 394.90 394.90 394.90 394.90 394.90 409.39 409.39 409.39 409.39 409.39 424.41 424.41 424.41 424.41 424.41 439.99 439.99 439.99 439.99 439.99 TOTAL INGRESOS COSTOS DE O&M Servicios básicos (luz) Personal 8,496.00 8,807.80 9,131.05 9,466.16 9,813.57 10,173.73 10,547.10 10,934.18 11,335.46 11,751.48 12,182.75 12,629.86 13,093.38 13,573.90 14,072.07 14,588.51 15,123.91 15,678.96 16,254.38 16,850.91 Repuestos y mantenimiento 2,328.00 2,328.00 2,328.00 5,928.00 2,328.00 2,328.00 2,328.00 5,928.00 2,328.00 2,328.00 2,328.00 5,928.00 2,328.00 2,328.00 2,328.00 5,928.00 2,328.00 2,328.00 2,328.00 5,928.00 Costos ambientales 8,550.62 256.52 256.52 256.52 256.52 256.52 256.52 256.52 256.52 256.52 256.52 256.52 256.52 256.52 256.52 256.52 256.52 256.52 256.52 256.52 TOTAL COSTOS 19,769.52 11,787.22 12,110.47 16,045.58 12,792.99 13,167.64 13,541.01 17,528.09 14,329.37 14,745.38 15,191.69 19,238.79 16,102.31 16,582.83 17,081.00 21,213.02 18,148.42 18,703.47 19,278.88 23,475.42 262,578.19 210,745.67 210,422.42 206,487.31 209,739.90 209,365.25 208,991.88 205,004.80 208,203.52 207,787.50 207,341.20 203,294.10 206,430.58 205,950.06 205,451.89 201,319.87 204,384.47 203,829.42 203,254.00 199,057.47 262,578.19 210,745.67 210,422.42 206,487.31 209,739.90 209,365.25 208,991.88 205,004.80 208,203.52 207,787.50 207,341.20 203,294.10 206,430.58 205,950.06 205,451.89 201,319.87 204,384.47 203,829.42 203,254.00 199,057.47 FLUJO DE CAJA OPERATIVO INVERSIÓN EN EL SISTEMA -859,216.71 FLUJO DE CAJA LIBRE -859,216.71 Tasa de descuento VAN TIR 5.00% 1,687,222 25.28% Tabla 5: Cálculo de Factibilidad Económica Fuente: Elaboración propia Pág. 25 www.iner.gob.ec Índice Año 0 Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Año 6 Año 7 Año 8 Año 9 Año 10 Año 11 Año 12 Año 13 Año 14 Año 15 Año 16 Año 17 Año 18 Año 19 Año 20 84,947.62 84,947.62 84,947.62 84,947.62 84,947.62 84,947.62 84,947.62 84,947.62 84,947.62 84,947.62 84,947.62 84,947.62 84,947.62 84,947.62 84,947.62 84,947.62 84,947.62 84,947.62 84,947.62 84,947.62 394.90 394.90 394.90 394.90 394.90 409.39 409.39 409.39 409.39 409.39 424.41 424.41 424.41 424.41 424.41 439.99 439.99 439.99 439.99 439.99 8,496.00 8,807.80 9,131.05 9,466.16 9,813.57 10,173.73 10,547.10 10,934.18 11,335.46 11,751.48 12,182.75 12,629.86 13,093.38 13,573.90 14,072.07 14,588.51 15,123.91 15,678.96 16,254.38 16,850.91 2,328.00 2,328.00 2,328.00 5,928.00 2,328.00 2,328.00 2,328.00 5,928.00 2,328.00 2,328.00 2,328.00 5,928.00 2,328.00 2,328.00 2,328.00 5,928.00 2,328.00 2,328.00 2,328.00 5,928.00 INGRESOS TOTAL INGRESOS COSTOS DE O&M Servicios básicos (luz) Personal Repuestos y mantenimiento Costos ambientales 8,550.62 256.52 256.52 256.52 256.52 256.52 256.52 256.52 256.52 256.52 256.52 256.52 256.52 256.52 256.52 256.52 256.52 256.52 256.52 256.52 TOTAL COSTOS 19,769.52 11,787.22 12,110.47 16,045.58 12,792.99 13,167.64 13,541.01 17,528.09 14,329.37 14,745.38 15,191.69 19,238.79 16,102.31 16,582.83 17,081.00 21,213.02 18,148.42 18,703.47 19,278.88 23,475.42 65,178.09 73,160.40 72,837.15 68,902.04 72,154.63 71,779.98 71,406.61 67,419.53 70,618.25 70,202.23 69,755.93 65,708.83 68,845.31 68,364.79 67,866.62 63,734.60 66,799.20 66,244.15 65,668.73 61,472.20 65,178.09 73,160.40 72,837.15 68,902.04 72,154.63 71,779.98 71,406.61 67,419.53 70,618.25 70,202.23 69,755.93 65,708.83 68,845.31 68,364.79 67,866.62 63,734.60 66,799.20 66,244.15 65,668.73 61,472.20 FLUJO DE CAJA OPERATIVO INVERSIÓN EN EL SISTEMA -859,216.71 FLUJO DE CAJA LIBRE -859,216.71 Tasa de descuento 5.00% VAN -0 TIR 5.00% Costos descontados 5% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 18,828.12 10,691.36 10,461.48 13,200.74 10,023.64 9,825.89 9,623.34 11,863.70 9,236.84 9,052.39 8,882.27 10,712.88 8,539.40 8,375.46 8,216.25 9,717.93 7,918.09 7,771.68 7,629.31 8,847.64 CÁLCULO VAN = 0 Discounting rate i = 5% NPV = 0 Inversión $ Costos descontados $ Costos descontados + Inversión 859,216.71 199,418.39 1,058,635.09 (1,05)^20 $ 2.65 Σ y(1+i)^t= y (1+i)^19+y(1+i)^18+…+y(1+i)^0 $ 33.07 TOTAL INGRESOS 84,947.62 Tabla 6: Cálculo de Factibilidad Económica VAN = 0 Fuente: Elaboración propia Pág. 26 www.iner.gob.ec Índice INER Como ilustrado en la Tabla 5: Cálculo de la Factibilidad Económica, tomando en cuenta los costos e ingresos y beneficios adicionales para la implementación del proyecto con una vida útil de 20 años y una tasa de descuento del 5%, el valor actual neto(VAN), es positivo (USD 1,687,222 ). El TIR es de 25.28%, sobrepasando la tasa de descuento del 5%. De acuerdo al análisis y a los indicadores, la implementación de una planta de procesamiento de basura mediante cogasificación para una población Pág. de 10.400 habitantes en el cantón Echeandía es económicamente rentable. Cabe recalcar que probablemente la tasa de descuento sea menor al 5% supuesto en este estudio, ya que se otorga un crédito especial para este tipo de proyectos socio-ambientales. Adicionalmente en la Tabla 6 se calcula el valor en USD de los ingresos con los cuales el VAN equivale a 0. Este valor es de USD 84,942.62. www.iner.gob.ec Pág. 27 Índice INER 4. Conclusiones Se realizó el presente estudio, para analizar la factibilidad técnica, financiera y económica del proyecto “Implementación de una planta de procesamiento de basura mediante cogasificación para una población de 10.400 habitantes en el cantón Echeandía”. El análisis técnico demostró que la implementación de una planta de procesamiento de RSU a mediana escala es factible. El escalamiento de la planta de cogasificación para tratamiento de los RSU producidos de una cantidad de 400 personas hacia una cantidad de 10.400 personas, se basa en la ampliación de las dimensiones del gasificador (diámetro y altura de la zona con material refractario), así como el tiempo de operación de la planta. Para el tratamiento de una cantidad mayor de RSU se deberá contemplar el uso de varios gasificadores en paralelo (debido a que disminuye considerablemente la eficiencia del gasificador a partir de un cierto tamaño). Esto podría llevar a un incremento en la inversión inicial del proyecto. En el análisis financiero del proyecto, se analizaron dos escenarios: 1 y 2. En el escenario 1, en el cual se considera que la ingeniería base será realizada por dos expertos contratados, el VAN es negativo con USD -53,815 y el TIR es de 4.19 %, siendo menor a la tasa de descuento del 5%. De acuerdo al análisis realizado para el escenario 1, este no es financieramente factible. Pág. 28 Con el cálculo del VAN=0, se determinó que a partir de ingresos de USD 84,057.25, sería indiferente realizar el proyecto o no. En el análisis financiero del escenario 2, en el cual se considera que la ingeniería base de proyecto será realizado por un equipo del INER, el VAN es positivo, con un monto de USD 10,250 y el TIR es de 5.16% siendo mayo a la tasa de descuento del 5%. En base al análisis, el proyecto es financieramente factible para el escenario 2. Con un monto de USD 78,659.49 de ingresos, es indiferente realizar el proyecto o no. Aproximadamente desde el año 12 se recuperaría la inversión bajo este escenario. El análisis de factibilidad económica se realizó únicamente bajo el escenario en el cual la ingeniería base es realizada por expertos contratados. El análisis determinó que considerando los beneficios adicionales del proyecto (sociales y ambientales), el VAN es positivo con un total de USD 1,687,222. El TIR equivale a 25.28%, sobrepasando la tasa de descuento del 5%. De acuerdo al análisis y los indicadores, la implementación del proyecto es económicamente factible. Adicionalmente se calculó que el valor de ingresos necesarios a partir de los cuales la implementación del proyecto es indiferente equivale a USD 84,942.62. En el análisis económico el tiempo de recuperación de la inversión es de aproximadamente 4 años. www.iner.gob.ec Pág. Índice INER Finalmente se concluye, que tomando en cuenta los costos de inversión del proyecto, los costos de operación y mantenimiento, así como los ingresos generados por la venta de los productos, el proyecto es financieramente factible al considerar que la ingeniería base es realizada por el INER y que se optimiza la obra civil (Escenario 2). Se concluye además que la implementación del proyecto, considerando los beneficios adicionales ambientales y sociales, es económicamente factible. financiera, con los cuales el Valor Actual Neto es equivalente a 0. Con la cantidad calculada es indiferente realizar el proyecto o no. Cabe recalcar, que a partir de esta cantidad en USD se puede estimar la cantidad de productos (Litros de Metanol, Gasolina Blanca) que debe ser producida y la cantidad de desechos en toneladas necesarias para esta producción. En base al análisis previo, se concluye finalmente que la implementación de una planta de procesamiento de basura mediante cogasificación para una población de 10.400 habitantes Adicionalmente se calcularon los ingresos míni- en el cantón Echeandía es técnica, financiera mos en USD para la factibilidad económica y (Escenario 2) y económicamente factible. Pág. 29 www.iner.gob.ec Pág. Índice 5. Bibliografía • SENPLADES (2014): Guía para la presentación de proyectos de inversión. • Park, C.S., (2002). Contemporary Engineering Economics. 3rd ed. New Jersey: Prentice-Hall, Inc. • IRENE (2012). RENEWABLE ENERGY TECHNOLOGIES: COST ANALYSIS SERIES, Volume 1: Power Sector. Issue 3/5. • ENCICLOPEDIA FINANCIERA: www.enciclopediafinanciera.com/finanzas-corporativas/tasa-interna-de-retorno.htm (Date: 24 .02.2015) • ECONLINK: www.econlink.com.ar/economia/criterios/tir.shtml (Date: 24.02.2015) • PNGIDS-ECUADOR: http://www.ambiente.gob.ec/programa-pngids-ecuador/. (Date: 24.02.2015) • SENDECO2: www.sendeco2.com/index-uk.asp. (Date: 25.02.2015) • BVSDE: http://www.bvsde.paho.org/bvsars/e/fulltext/analisis/ecuador.pdf (Date: 25.02.2015) Pág. 30 www.iner.gob.ec Pág. Av. 6 de Diciembre N33-32 e Ignacio Bossano Código Postal: 170511 / Quito - Ecuador Teléfono: 593-2 393-1390 /INER Ecuador www.iner.gob.ec @INER_EC @INER_EC /INER INER Ecuador
