Cambio tecnológico en industria química cubana: criterio económico y ambiental (página 2)

El reto hoy consiste en consolidar los niveles de producción de Cloro y Sosa Cáustica, minimizando paulatinamente los costos de producción y los consumos energéticos de manera que se posibilite el sustento técnico económico que permita introducir una reconversión y modernización de la instalación industrial propiciando un estable desempeño ambiental, energético y económico.

Valorar algunas aristas dentro de una estrategia tecnológica y energéticamente eficiente en dicha planta química, que imbrique de modo compatible con el medio ambiente y tenga como etapa culminante el estudio de viabilidad con criterio económico y ambiental para el cambio de la tecnología de celdas de mercurio por celdas de membrana es el objetivo central que se busca en el presente artículo.

DESARROLLO

Fundamentos tecnológicos para la obtención de Cloro y Sosa Cáustica y su sostenibilidad ambiental, económica y energética en la actualidad

La industria química y sus productos serán fundamentales en el futuro, para conseguir un mayor nivel y esperanza de vida, reducir la tasa de mortalidad infantil y luchar contra las enfermedades y el hambre.

La industria de Cloro y Sosa Cáustica es esencial en cualquier nación, no solo por el valor monetario de sus producciones, sino y sobre todo, por tener sus productos un amplio campo de consumidores de sus derivados y una pluralidad de aplicaciones que no posee ningún otro proceso químico. La vida actual no puede concebirse sin la utilización intensiva de los productos obtenidos en la producción de Cloro y Sosa Cáustica, por la diversidad de los productos que a partir de ellos se obtienen, que se utilizan e inciden en prácticamente todos los sectores de la economía mundial. El Cloro es usado tradicionalmente para la fabricación de blanqueadores y en la purificación de agua de beber.

El consumo de Cloro ha aumentado enormemente con la fabricación de productos orgánicos clorados (insecticidas, disolventes, plásticos, fibras, cauchos y otros productos de la petroquímica). En menor proporción se usa para preparar Ácido Clorhídrico, Hipoclorito, Cloratos, Cloruros metálicos y en la extracción de metales de minas o residuos. Sus aplicaciones son extendidas en la producción de medicamentos.

El Cloro interviene, directamente o actúa como intermediario en más del 50% de la producción química industrial mundial y es parte integrante de la vida misma y de las industrias aerospacial, mecánica, telecomunicaciones, transportes, informática, química, petroquímica, farmacia, cosmética, construcción, nuclear, tratamiento de aguas, metalurgia, confección, deportes y otros.

El blanqueo de la pasta de papel así como tratamientos blanqueadores y desengrasantes en la industria textil mediante la utilización de Cloro elemental o derivados clorados, exigen un correcto control para limitar las emisiones de compuestos órgano-halogenados. Ello es técnicamente posible, y los resultados obtenidos mediante procesos mixtos, en los que se combina el uso de derivados clorados con otros agentes blanqueadores (por ejemplo el agua oxigenada), ofrecen las mejores prestaciones en calidad, precio y preservación del medio ambiente. La fabricación del plástico llamado PVC se ha convertido en la aplicación más importante del Cloro al ocupar el segundo lugar en los plásticos de mayor consumo en el mundo.

La Sosa Cáustica es otro de los productos fundamentales obtenidos en un proceso tecnológico asociado y es consumido fundamentalmente por la industria textil, del jabón y detergentes, producción de Hipocloritos, refinación del petróleo, generación de electricidad, industrias alimenticia, papelera, del caucho, tratamiento de aceites y grasas, obtención del Aluminio y una extensa gama de productos químicos y farmacéuticos.

El Hidrógeno encuentra aplicaciones diversas en la hidrogenación de grasas comestibles, fabricación de elementos electrónicos, generación de electricidad, síntesis de productos químicos y farmacéuticos y está llamado a convertirse en el combustible del futuro por su abundancia y no provocar efectos contaminantes al medio ambiente. (1) En el contexto Iberoamericano se ha avanzado mucho en su aprovechamiento para generar energía eléctrica mediante el desarrollo de pilas combustibles. (2)

Proceso de producción de Cloro y Sosa Cáustica

La principal vía para la obtención industrial de Cloro y Sosa Cáustica es la electrólisis de soluciones de cloruros alcalinos, (Ver Diagrama # 1 que describe dicho proceso de forma sumariada), el cual ocurre en equipos en los que se lleva a cabo la reacción de descomposición de la solución por el efecto de la corriente eléctrica directa aplicada, que de hecho son reactores llamados celdas electrolíticas.

Diagrama # 1: Proceso tecnológico principal de la planta de Cloro Sosa

Leyenda: (1) Tratamiento inicial de la Salmuera, (2) Filtración, (3) Acidificación, (4) Electrolizadores, (5) Descomponedores, (6) Descloración

En la actualidad existen tres tipos de tecnologías establecidas a escala industrial en el mundo, las cuales toman el nombre en dependencia del tipo de electrodo utilizado en las celdas electrolíticas: de cátodo de Mercurio, de diafragma y de membrana. (3)

Las celdas con cátodo de Mercurio implican un proceso conocido y de uso común para la producción de Cloro y Sosa Cáustica consistente en la electrólisis de la solución acuosa de cloruros alcalinos en las que se emplea el Mercurio como cátodo. Fue el primer método empleado para producir Cloro a escala industrial. Este tipo de celdas electrolíticas se basan en la forma de una fina capa de dicho metal fluyendo que sirve de cátodo. Se utilizan ánodos de Titanio recubiertos de Platino, óxido de Platino y otras sales metálicas. El cátodo es una capa fluyente de Mercurio por el fondo del electrolizador y los ánodos forman un plano paralelo a éste, a distancia regulable para minimizar las pérdidas óhmicas.

Esta tecnología se caracteriza por una alta eficiencia energética y productiva, pero tiene como inconveniente principal la utilización de grandes cantidades de Mercurio como materia prima, el cual es considerado uno de los contaminantes más peligrosos de la naturaleza.

La producción de Cloro y Sosa Cáustica utilizando la tecnología de cátodos de Mercurio ha presentado, a la vez de buenos resultados de eficiencia tecnológica, (para lo cual se han hecho varios estudios de optimización de su diseño y operación) (4), limitaciones por su amenaza al medio ambiente, debido a su presencia en los residuos como en corrientes secundarias del proceso, pues como se sabe la industria química "puede resultar una caja de Pandora" con relación al medio ambiente, (5), por lo que ha sido interés de los productores disminuir el Mercurio presente en las aguas residuales de los procesos industriales, para lo cual se han ensayado diferentes soluciones en el manejo de los residuales de la industria para minimizar costos de producción (6), para recuperar el Mercurio presente en las aguas residuales y se ha generado propuestas y acciones sobre las medidas de protección e higiene del trabajo en dicho sector industrial, siendo las nuevas tecnologías un interés de las diferentes empresas productoras de Cloro (7) y en la competencia de los suministradores de nuevas tecnologías.

La tendencia mundial es la conversión de las plantas de cátodo de Mercurio a plantas con tecnología de membrana en lo que ya se tiene a escala mundial una amplia experiencia. En Europa donde predomina la tecnología de Mercurio, se han desarrollado soluciones tecnológicas tanto en el equipamiento, como en el tratamiento de residuos que minimizan extraordinariamente el impacto de la producción existente por esta vía.

Esta tecnología logró en décadas anteriores superar a las demás; pero la ocurrencia de averías de grandes proporciones relacionadas con otras industrias que también utilizan Mercurio en Japón y otros países y las consecuencias que sobre la población y el entorno natural tuvieron, ha hecho que se tenga cada día más conciencia por la comunidad mundial de la conveniencia de desecharla y que se incline hacia la producción mediante tecnologías con menores riesgos contaminantes.

Acuerdos adoptados internacionalmente afirman que los procesos que utilizan este metal, deben ser sustituidos en plazos aprobados por los países miembros en un futuro mediato (8).

Las celdas de diafragma se usan principalmente en Canadá y Estados Unidos, empleando un cátodo perforado de acero o Hierro y un ánodo de Titanio recubierto de Platino u óxido de Platino.

Al cátodo se le adhiere un diafragma poroso generalmente hecho de fibras de asbesto y mezclado con otras fibras (por ejemplo con politetrafluoroetileno). Este diafragma separa al ánodo del cátodo, evitando la recombinación de los gases generados en estos, lo cual permite que los iones pasen a través de él por migración eléctrica, pero reduce la difusión de los productos.

Una gran ventaja de la celda de diafragma es que puede funcionar con salmuera diluida (20%), bastante impura. Estas salmueras diluidas producen Sosa Cáustica diluida contaminada con Cloruro de Sodio. Se requiere de concentraciones de Sosa Cáustica, al 50%, y esto consume gran cantidad de energía aún cuando se empleen evaporadores de efecto múltiple. Se deben evaporar aproximadamente 2600 kilogramos de agua para producir una tonelada de Sosa Cáustica al 50%. (5)(6).

El costo creciente de la energía y las medidas conducentes a la preservación del medio ambiente, obligó a la búsqueda de nuevas tecnologías en las celdas electrolíticas. Las investigaciones más efectivas y de rápida puesta en explotación a escala industrial fueron llevadas a cabo en Japón, aunque ya es dominada en todo el mundo, la cual consiste en la sustitución del diafragma (de las celdas de diafragma) por una membrana permoselectiva de iones que solo permite que los iones sodios Na+ sean los que migren hacia el compartimiento catódico previendo y evitando que los iones Cl- pasen a éste lugar.

Las celdas de membrana, por último es el método que se suele implantar en las nuevas plantas de producción de Cloro. Supone aproximadamente el 30% de la producción mundial de Cloro. Es similar al método que emplea celda de diafragma, pero aquí se sustituye el diafragma por una membrana sintética semipermeable y selectiva.

La Sosa Cáustica que se obtiene es más pura y concentrada que el obtenido con el método de celda de diafragma, y al igual que éste se consume menos energía que en las de amalgama de Mercurio, aunque la concentración de Sosa Cáustica sigue siendo inferior y es necesario concentrarla. Por otra parte, el Cloro obtenido por el método de amalgama de Mercurio es algo más puro.

Es comprensible las diferencias fundamentales entre estos tres tipos de tecnologías aquí descritos a partir de apreciar la información que presenta la Tabla # 1.

Tabla # 1: Principales características de trabajo de los diferentes tipos de celdas.

Fuente: Elaboración Propia.

Las principales ventajas de las celdas de membrana sobre las de mercurio y diafragma son:

• Menor consumo de energía que como consecuencia de una operación a menor densidad de corriente, influye en la duración de los ánodos.

• Mayor capacidad de agotamiento de la salmuera sin cambios apreciables en el voltaje de las celdas o en el porcentaje volumétrico de Cloro obtenido.

• Mayor sencillez de operación por eliminación del ajuste de los ánodos.

• Gran capacidad, debido a la disposición plana y vertical de la superficie eléctrica.

• No existencia de efectos contaminantes.

Evolución histórica y situación actual de la producción de Cloro y Sosa Cáustica en Cuba

La producción de Cloro y Sosa Cáustica en Cuba se remonta a la década de los años 30 del pasado siglo, cuando se instaló en el centro de Cuba (Ciudad Sagua La Grande) una pequeña instalación que utilizaba la energía eléctrica obtenida en una mini hidroeléctrica a partir de las aguas del río que le da nombre a la ciudad. La industria pasó por varios dueños y adoptó diferentes nombres comerciales a lo largo de los años y además de las producciones asociadas, como son Hipoclorito de Sodio y Ácido Clorhídrico se incorporaron además otras líneas de la rama inorgánica como Silicato de sodio, Sulfato de Aluminio y Ácido Sulfúrico. (9)

Debido a la insuficiente capacidad de producción, motivada por el crecimiento de la población del país y el incremento de la actividad económica e industrial, después de 1959, que requería la importación de varios de esos productos y en particular del Cloro, además de la ineficiencia tecnológica y económica, se decide la contratación de una nueva unidad productora con capacidad suficiente para satisfacer la demanda y en particular abastecer las necesidades de la Sosa Cáustica de elevada calidad.

Una planta con tecnología de cátodo de mercurio, a un costo estimado de 10 millones de dólares asegura una capacidad de producción máxima diaria de 48 toneladas de Cloro gas y 108 toneladas de Sosa Cáustica al 50 % de concentración.

La sección de producción de Cloro es poco contaminadora del medio ambiente y solamente en caso de una avería puede afectarlo, lo mismo sucede con la producción de Hipoclorito, que salvo que exista alguna obstrucción, son plantas que no emiten vapores ni líquidos contaminantes al ambiente. Por la elevada toxicidad y peligrosidad del producto, las instalaciones de este tipo constituyen uno de los Objetivos de Peligro Químico más importantes del país en que se encuentren enclavadas, debiendo poner especial atención en los materiales de construcción utilizados.

Los líquidos contaminados con Mercurio son tratados mediante un proceso de oxidación del Mercurio metálico por la acción de Cloro para llevarlo a Mercurio en estado iónico como Cloruro.

Los sólidos separados en la purificación de la salmuera y en otras etapas del proceso son tratados con Sulfuro de Sodio para dar lugar a la formación de Sulfuro de Mercurio (cinabrio), sustancia de extremadamente alta estabilidad química, que es como aparece el metal de forma natural en la naturaleza y se garantiza así que no pasen al subsuelo los sólidos extraídos de un filtro prensa con humedad de 45% y un contenido de Mercurio de 50 mg/kg de torta húmeda, al ser almacenados a perpetuidad en depósitos de hormigón estancos construidos para tal fin que una vez llenos son sellados totalmente (10).

Los gases contaminados con Mercurio (aire e Hidrógeno) son tratados con salmuera clorada para retener el metal en forma de Cloruro y reincorporarlo al sistema antes de ser utilizados o vertidos a la atmósfera.

Elementos para un estudio de viabilidad del cambio tecnológico hacia tecnologías más limpias en esta industria

Una vez planteadas las alternativas factibles desde el punto de vista tecnológico, se requieren análisis complementarios de orden técnico – económico que aseguran en efecto la calidad de la producción, requerimientos en las facilidades generales de la planta, así como la estimación más correcta conforme a criterios económicos, haciendo posible juzgar acerca de la conveniencia y oportunidad de la alternativa y llegar de esta manera a un proyecto de inversión.

Efectos medioambientales existentes en la Planta Cloro Sosa cubana

La mayor repercusión que provocaba el deterioro de la planta era sobre el medio ambiente que se encontraba contaminado por:

• 1. Gases y vapores emitidos a la atmósfera por falta de hermeticidad, mal estado técnico de las celdas así como las obras civiles.

• 2. Líquidos contaminados derramados al piso y canalizaciones, estas últimas permitían su filtración hacia el suelo y las aguas.

• 3. Sólidos contaminados (lodos) que eran arrastrados y conducidos hacia los drenajes con las precipitaciones; así como canalizaciones en las piscinas contenedoras de las mismas.

• 4. En el caso de las aguas colectadas y provenientes de la limpieza de los pisos y sellos de las bombas (T-603), se observaba como había disminuído considerablemente después de realizadas las etapas I y II de la rehabilitación, lo que da una medida de la disminución de los salideros como consecuencia del mejoramiento de la hermeticidad de los sistemas.

• 5. En el caso de los valores de los análisis de las aguas tratadas, disminuyeron de igual forma ya que con la estabilización productiva y económica de la planta, garantizando que las resinas tipo mercaptanos, (con radicales –SH) no faltaran, además de tener una mayor disciplina tecnológica en el área.

Una evaluación sumaria de los cambios tecnológicos en el nuevo siglo aplicada en la planta, permite apreciar considerable reducción de los niveles de concentración en aguas, aire y personas, del contenido de Mercurio como señal inequívoca de la preocupación medioambiental asumida por esta industria y su personal de dirección.

En el Gráfico # 1 se muestran los valores anuales de Mercurio en el aire, las aguas y los seres humanos, donde se observa que en los años críticos que es el período que abarca las zonas de mayor impacto ambiental 1997-1999, el daño alcanzó un valor tres veces superior al del período de recuperación desde el año 2000.

Gráfico # 1: Evolución de los contenidos de Mercurio en aguas, aire y personas por cambios tecnológicos producidos en la planta cubana

Fuente: Elaboración Propia

La repercusión que tiene los problemas del medio ambiente en los seres humanos y en especial en los trabajadores de la planta ha sido la razón fundamental para que este proceso de rehabilitación se llevara a cabo.

Evaluación comparativa antes y después de la rehabilitación

Utilizando criterios similares para la evaluación del impacto ambiental de la Planta Cloro Sosa se dimensionaron los impactos, con datos revelados antes y después de concluir el proceso de rehabilitación.

Para comparar ambos momentos se promediaron los valores en dos grupos, aquellos que ejercen un efecto positivo sobre el medio ambiente y los que ejercen un efecto negativo. Un aumento de los valores en las variables que ejercen un efecto positivo resulta favorable para el medio, de igual forma que una disminución de los valores en las variables que ejercen un efecto negativo.

Tabla # 2. Evaluación de efectos ambientales de variables esenciales por la rehabilitación de la Planta

Fuente: Elaboración Propia

Efecto económico de la rehabilitación de la planta

Como se conoce, muchos son los factores que inciden en la eficiencia económica de una instalación, como por ejemplo el suministro estable de energía eléctrica la cual estuvo grandemente afectada en el período analizado (12) por lo que una evaluación del efecto económico de la rehabilitación tuvo que llevarse a cabo con mucho cuidado, evitando que factores ajenos a los reales enmascararan los resultados.

• 1. La primera reparación fue la de mayor envergadura ya que como se explicó antes, además de acometerse todos los trabajos relacionados con el impacto medio ambiental se realizaron reparaciones en las estructuras civiles de otras áreas, además de la reparación general de equipos tecnológicos. Esta tuvo un valor de $2333481, de ellos fueron invertidos en trabajos relacionados con el medio ambiente el 75%, que asciende a $ 1750 110.

• 2. La segunda etapa, de menor complejidad con relación a la primera, se realizaron pocos trabajos no relacionados con la actividad principal de rehabilitación de la Planta y se invirtió un total de $ 1 116 185, de ellos el 85% fue destinado a recursos y trabajos relacionados con el impacto ambiental que asciende a $ 948 757.

• 3. En la última etapa correspondiente a la reestructuración de los drenajes, el 90% del total invertido que asciende a $ 545 552 fue utilizado en la actividad principal, esto representa $ 490 996.

El total del presupuesto invertido en la rehabilitación relacionado con el impacto ambiental fue de $ 3 189 863 de un total general de $ 3 999 218.

El resultado del proceso de reparación general de la planta se pudo apreciar rápidamente luego de haber concluido las 3 etapas lo que se tradujo en un aumento de las producciones de la planta, disminución del consumo de energía para la producción, disminución del consumo de materias primas por un aumento de la eficiencia electrolítica y una disminución del número de trabajadores contaminados. (13)

A continuación se muestran cálculos de la recuperación considerando el período 1997-1999 como crítico y 2000 – 2002 períodos de rehabilitación.

Tabla # 3. Comparación productiva de comportamiento antes y después de rehabilitación

Fuente: Elaboración Propia

Cambio tecnológico proambiental reciente de la Planta Cloro Sosa cubana

Para el análisis de la reconversión tecnológica de celdas de Mercurio por celdas de membrana se tuvo en cuenta y se analizaron los equipos que pudiesen se reutilizados y los que necesariamente tienen que ser adquiridos, con vistas a lograr el mejor equilibrio entre el valor de la inversión y la futura fiabilidad de la instalación.

Relación de equipos y sistemas que se debieron adquirir para realizar el cambio tecnológico

Dentro de los principales equipos adquiridos para el cambio de tecnología están:

• 1 Celdas electrolíticas de membrana, con sus facilidades asociadas.

• 2 Sistemas adicionales para el tratamiento de salmuera.

• 3 Sistema de evaporación de Sosa Cáustica.

• 4 Adecuación de los sistemas de residuales líquidos y sólidos.

• 5 Obtención de agua blanda y desmineralizada. Enfriamiento atmosférico del agua.

• 6 Sistemas de control y medios de informática y computación.

• 7 Facilidades para mantenimiento.

• 8 Medios de control analítico apropiados.

Tabla # 4. Países y firmas líderes en el desarrollo de la tecnología de celdas de membranas

Fuente: Elaboración Propia.

Los sistemas que se reutilizan y los que se añaden aparecen en los cuadros sombreados del Diagrama # 2.

Diagrama # 2. Sistemas que se añaden y se sustituyen

Fuente Elaboración propia

Contribuciones para un estudio de viabilidad

a) Variables de mercado

La Empresa Electroquímica de Sagua con sus plantas de Cloro y Sosa Cáustica ha sido la única productora nacional en esta rama de la industria química por más de 65 años, su ubicación y permanencia en el mercado nacional la hace más ventajosa ante los competidores externos. Sus producciones de Cloro Licuado, Sosa Cáustica, Hipoclorito de Sodio, Ácido Clorhídrico e Hidrógeno van dirigidas a importantes sectores de la economía nacional con diversos fines, distribuidos en todo el país. La distribución de los productos por consumo es aproximadamente la siguiente:

Tabla # 5. Principales usos de los productos.

Fuente Elaboración propia

El proceso se caracteriza por ser sus producciones obtenidas de manera simultánea, caso conocido como producción conjunta, lo que motiva que las posibilidades de ventas de cada producto condicionan los niveles de producción del resto.

b) Variables Técnicas

Tamaño del proyecto

Para determinar la producción se tuvo en cuenta en la tecnología actual, que sus condiciones técnicas en los últimos años del proyecto no serán las mismas, debido a los efectos corrosivos del proceso productivo unido a la obsolescencia de la planta, por lo que el deterioro se debe incrementar. Se tomó como base la producción planificada del 2006 para los 5 años primeros, y a partir del año 6 – 8 comienza a disminuir en un 10% y del 9 -10 la reducción sería de un 12 %.

Gráfico # 2. Producción comparada para la tecnología de Mercurio y Membrana. (Ton)

Fuente Elaboración propia

Tal como se aprecia en el Gráfico # 2, es evidente el salto en la dinámica productiva de producirse el cambio de una tecnología por otra, sobre todo a partir del quinto año de realizarse la innovación de dicha planta.

Costo de la Inversión

Para realizar la inversión se deben adquirir los siguientes equipos.

• Celdas electrolíticas: Su valor aproximado del orden de $ 1 750 .0 MCUC, constituye éste el equipamiento de mayor valor dentro de la inversión y se considera que pudiesen ser tres electrolizadores que trabajarían en paralelo con 21 placas ánodos y cátodos cada uno de ellos y sus respectivas membranas. Con estos equipos se incluyen todos los sistemas de alimentación de salmuera y la salida y circulación de Sosa Cáustica, Cloro e Hidrógeno.

Entre los trabajos asociados con el montaje de las nuevas celdas se encuentran:

1. Cimentaciones para el montaje de los electrolizadores.

2. El movimiento de las barras de cobre para llevar la electricidad hasta el nuevo sitio.

3. Facilidades de canales para la recogida de agua y residuos generados por la nueva tecnología.

4. Movimiento de todas las tuberías que alimentan y salen del electrolizador con las materias primas o los productos acabados.

5. Equipos para el mantenimiento y reparación de las membranas averiadas.

6. Instrumentos para la medida por flujo másico de la producción realizada.

Para la ejecución de estos trabajos se estima un valor de $300.0 MCUC.

• Sistema de tratamiento de salmuera: Su valor estimado es de 500.0 MCUC. En este punto deben incorporarse como nuevos los siguientes agregados al sistema actual de salmuera.

1. Sistema automático de dosificación de sulfito de sodio por control de potencial REDOX para el control de los niveles de Cloro a la salida de la descloración primaria.

2. Sistema de tratamiento de la salmuera por resinas de intercambio iónico para la eliminación hasta mínimos niveles de calcio y magnesio y los sistemas de vigilancia y protección de los parámetros requeridos.

3. Sustitución del sistema de filtración y sus facilidades asociadas

4. Sustitución de las bombas de salmuera acorde con las necesidades del flujo.

5. Sustitución de las tuberías que se necesiten así como la adecuación de la instrumentación a los requerimientos nuevos.

• Sistema de evaporación de Sosa Cáustica: Su valor aproximado es de 750.0 MCUC. Este sistema incluye el sistema de evaporación de doble efecto, la caldera de vapor y los sistemas asociados al manejo de la alimentación de materia prima y producto terminado.

• Adecuación de los sistemas de residuales líquidos y sólidos: Valor previsto de de $50.0 MCUC.

• Tratamiento de agua blanda y desmineralizada: Su valor es del orden de 100 0 MCUC. Estas facilidades deben ser completamente remodeladas pues la capacidad actual es baja y existe la necesidad en esta tecnología de contar con agua de extrema calidad para la preparación de la salmuera y la Sosa Cáustica.

• Trabajos asociados a la Ingeniería básica: Valor del orden de 450.0 MCUC.

En base a lo anterior el Costo estimado total sería de orden de 3900.0 MCUC.

Consumos energéticos

La energía eléctrica es por su importancia en valor, el segundo elemento más importante en la producción de Cloro y Sosa Cáustica en cualquiera de las variantes tecnológicas, la tecnología de membranas logra una reducción del índice de consumo de energía respecto a la tecnología de Mercurio de 1100 KWh/t de Sosa Cáustica. Con esta reducción se logra un índice de 2382 KWh/t de Sosa Cáustica. A este consumo de energía deben agregarse los gastos adicionales de 140 KWh/t de Sosa Cáustica, que corresponden a los gastos para elevar la concentración de la Sosa Cáustica desde 32% hasta 50%. El índice actual promedio de 3482 KWh/t de Sosa Cáustica producida, se reduce en un 28% aproximadamente.

Gráfico # 3. Cambios en valor económico energético

Fuente Elaboración propia

Análisis del recurso humano

Desde el punto de vista operacional se mantiene la misma necesidad de fuerza de trabajo. El personal actual tiene el nivel suficiente para asimilar la nueva tecnología. La mano de obra empleada en las reparaciones forma parte de la plantilla de la empresa en la actividad de Mantenimiento tiene la estructura necesaria para acometerlos. Con la nueva tecnología se pronostica una disminución de dichos gastos, lo cual se refiere a la brigada de mecánicos de celdas (encargados del mantenimiento de las celdas), taller de la goma (engoman los repuestos específicos de las celdas), e incluso la brigada de mecánica, representando un ahorro de $128609.98.

Estimaciones económico-financieras

Para realizar el estudio económico-financiero se ha ordenado la información cuantitativa originada de los estudios anteriores, con el objetivo de su procesamiento para establecer el grado de factibilidad técnico-económica del cambio de tecnología de celdas de Mercurio por celdas de membrana de intercambio iónico.

Composición de los Flujos de Caja

El monto de la inversión se desglosa en sus componentes principales de acuerdo a los elementos de análisis con que se cuenta en la Tabla # 6.

Tabla # 6. Presupuesto del costo de inversión

Fuente Elaboración propia

La vida útil del proyecto se determinó que fuera de diez años y el costo de capital del 15%. Se calcularon los flujos incrementales, restando las entradas y salidas para la tecnología de Mercurio con las de membrana.

Valoración del resultado de los indicadores de evaluación

Luego de haber explicado de forma sintetizada la composición de los flujos de caja se realizó el análisis de los resultados de los indicadores bajo condiciones de certeza, de riesgo y de incertidumbre, en moneda total. De los indicadores explicados anteriormente se utilizaron el VAN, el período de recuperación descontado (PRD), la TIR y la Razón B/C, por ser estos los que pueden definir la factibilidad o no del proyecto.

Las técnicas utilizadas para condiciones bajo incertidumbre fueron los análisis de sensibilidad unidimensional, donde las variables que se sensibilizaron fueron las de costo de capital y costo de la inversión y el multidimensional, en el cual se sensibilizaron las mismas variables.

Los métodos utilizados en el análisis del riesgo fueron el del cálculo del valor esperado tomando como base tres escenarios, (pesimista, probable y optimista), con probabilidades de ocurrencia del 20, 50 y 30 % respectivamente, del cálculo de la varianza, la desviación estándar y el coeficiente de variación para el VAN, el del ajuste a la tasa de descuento que se tomó un 3%; y el de la reducción a condiciones de certeza donde se usaron probabilidades del 90 % en los cuatro primeros años de explotación, del 80 % del 5 al 8 y del 70 % en los años 9 y 10.

El VAN del proyecto en condiciones normales (escenario probable) es $326464,0 que expresado relativamente a través del criterio Razón B/C es 1,09. La TIR es del 16% y el PRD se extiende a los 6 años y 4 meses. El proyecto indica ser factible ya que aumenta el valor de la empresa, recuperándose en un período inferior a la vida útil del proyecto y con una tasa de rendimiento mayor que la del costo de capital.

Gráfico # 4. Valor Agregado Neto (VAN)

Fuente Elaboración propia

A modo de conclusiones

• 1. Es necesario y factible buscar formas de trabajo que viabilicen con mejor eficacia, la transferencia de resultados del sector de generación de conocimientos a las empresas de la industria química del país.

• 2. Siendo la innovación una actividad cotidiana que se rige por principios y métodos científicos, en particular referente a la ingeniería como vía de materializar a través de las tecnologías los adelantos de la ciencia y la técnica, éste análisis debe hacerse con una visión prospectiva que incluya una valoración de los cambios necesarios en la empresa para enfrentar los retos que suponen los cambios de su entorno.

• 3. El cambio de la tecnología de celdas de mercurio por celdas de membrana, queda demostrado por el efecto positivo que implica para el medio ambiente que lo hace en extremo atractivo, por su incidencia y el alto valor estratégico para la economía nacional de las producciones obtenidas; aún en el supuesto caso que los indicadores económicos no fueran los más favorables.

• 4. Es conveniente valorar someter a un proceso de licitación internacional el proyecto de cambio de la tecnología de la instalación actual que es objeto del presente estudio, para mediante el análisis de las ofertas precisar el alcance de la inversión, la factibilidad económica de la misma o la conveniencia de adquirir una instalación totalmente nueva utilizando algunos elementos de la actual instalación con el objetivo de minimizar la inversión, teniendo en cuenta además la necesidad de mantener el aseguramiento de los productos al país ya que su importación es difícil y costosa.

• 5. Las acciones a desarrollar para la implementación del proceso inversionista deben ser realizadas con inmediatez dada la posición del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), en lo tocante al uso del Mercurio.

• 6. Es factible proponer esquemas de trabajo mediante colaboración entre los centros de generación de conocimientos y las empresas, que posibiliten el desarrollo prospectivo de las instituciones de los dos sectores a través de un sistema de consultorías innovativas que involucren la aplicación del conocimiento técnico especializado.

• 7. Con el análisis de la tecnología propuesta se obtiene un ahorro anual en energía de 960 kwh/t de NaOH producido, en mano de obra para mantenimiento $128609.98, medios de protección $38600, en protección al medio ambiente $35000 cada 5 años, en servicios de protección $8400 y en materias primas y materiales auxiliares una cantidad por precisar.

• 8. El proyecto en condiciones normales (escenario probable) es factible añadiendo a la empresa según el criterio VAN $326464. La consideración de la incertidumbre en el proyecto indica que el punto crítico de aumento del costo de inversión es hasta un 6% y del costo de capital de un 1%, a partir de aquí se afecta la factibilidad del proyecto. Desde el punto de vista multidimensional el proyecto deja de ser factible si se aumenta el costo de la inversión en un 10% y en un 3% el costo de capital.

Referencias bibliográficas

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(5) Mercado, A., P. Testa. Tecnología y ambiente. El desafío competitivo de la industria química y petroquímica venezolana. Foundation POLAR. ISBN: 980-379-035-8, pp372, Caracas, 2001.

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(10) González, N. Mercury management in Cuba. UNEP. Regional Awareness – Raising worshop or Mercury pollution, Buenos Aires, September 2004.

(11) Rosa Domínguez, E.: Metodología para el análisis de alternativas inversionistas en la industria de procesos químicos considerando la incertidumbre en la fiabilidad de los equipos. Tesis de disertación en opción al Grado Científico de Doctor en Ciencias Técnicas, Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, Cuba, 1996.

(12) González Suárez, N., E. González Suárez,: Aplicación del Análisis de Procesos en la Asimilación de nuevas tecnologías para la modernización en el caso de alto deterioro del estado técnico de una instalación. Revista Tecnología Química. Vol. XXVII, No. 1, 2007, pp. 5-9 ISSN 0041 – 8420.

(13) González Suárez, N. Lothar Schuart, Marlen Morales Zamora, Erenio González Suárez. Aplicación del análisis de procesos en la asimilación de nuevas tecnologías para la modernización en el caso de alto deterioro del estado técnico de la instalación. XXII Interamerican Congress of Chemical Engineering and V Argentinean Congress of Chemical Engineering (ICCE-ACCE 2006). Buenos Aires. 1 al 4 de October del 2006.

Autor:

Dr. MSc. Lic. Inocencio Raúl Sánchez Machado

Doctor en Ciencias Económicas, Universidad de La Habana, Cuba (2003). Premio a la Mejor Tesis Doctoral en Ciencias Económicas en Cuba en el 2003. Master en Formulación de proyectos, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina (1996). Licenciado en economía, Universidad Central "Marta Abreu" de las Villas, Cuba (1986). Actual Profesor Titular y Decano de la Facultad Ciencias Económicas. Miembro del Tribunal Nacional de Grado Científico de Doctor en Ciencias Económicas en Economía Aplicada en Cuba. Integrante del Comité Editorial de la Revista Teoría y Praxis de México y del Comité de revisión de Revista Forum Empresarial de Puerto Rico y la Revista Innovar de Colombia. Profesor invitado en universidades de Ecuador, Nicaragua, México, Argentina y Bolivia. Autor de libros y artículos publicados en Revistas como Economía y Desarrollo (Cuba), EAFIT (Colombia), Centroazúcar (Cuba), Teoría y Praxis (México), Contribuciones a las Ciencias Sociales (España), Observatorio de la economía latinoamericana (España), Contribuciones a la economía (España).

Coautora:

Lic. Eugenia Matilde Sánchez Pentón

Licenciada en economía. Directora económica de la Empresa Electroquímica de Sagua La Grande en Cuba.