Estudio técnico-económico del uso de áridos reciclados en la producción de hormigón

El tema de los residuos en la construcción preocupa debido al crecimiento de esta actividad y la falta de conocimiento en la gestión y tratamiento de los desechos en el ámbito empresarial y de proyecto. Reutilizar éstos escombros como áridos para hormigones constituye un gran reto en todo el mundo debido a que como concepto básico la pérdida económica es de 10% del costo total de la obra, razón como esta obliga a la sociedad cubana no quedarse atrás dándole total importancia al reciclado de los escombros con el objetivo de convertirlos en materia prima para la construcción.(Martínez Fernández, 2013) El reciclaje de escombros es un tema nuevo en nuestro país pero a nivel mundial es algo de lo que ya se está hablando hace ya varios años y en un futuro será una necesidad imperiosa para afrontar el creciente uso de los áridos naturales y triturados debido que a nivel mundial las reservas son cada día más limitadas, por lo que el ser humano se interesa por encontrar una nueva materia prima que sustituya a los áridos existentes.(Hernández Castillo, 2008) Los áridos reciclados provienen fundamentalmente de los residuos de la construcción y demolición (RCD), en el caso de nuestro país hay que sumarle a esto los desastres naturales tan frecuentes en los últimos años.

La mayor parte de estos residuos se llevan a vertederos, creando de esta forma un gran impacto visual y paisajístico, además de un impacto ecológico negativo al rechazar materias primas que con adecuado tratamiento, podrían ser recicladas. Se hace por lo tanto necesaria, su correcta gestión, de forma que se consiga reducir las cantidades generadas y aprovechar el potencial que tienen estos materiales como material secundario.(Sanchez de Juan, 2003)

De aquí se genera la siguiente situación problemática, la inexistencia de estudios en Cuba sobre la evaluación de impactos económicos y ambientales del uso de áridos reciclados y de esto se deriva el siguiente problema científico,

¿es técnica y económicamente posible el uso de áridos reciclados en la producción de hormigones?

El objetivo de investigación no es otro que el estudio técnico-económico de inversión de una planta de reciclado de escombros.

Desarrollo

El reciclaje de materiales de construcción

A través del reciclaje de los RCD se obtienen nuevos áridos que pueden ser reutilizados y comercializados como materiales constructivos completos. Con mínimas transformaciones se puede obtener: hormigón, rellenos de canteras, ladrillos, gravas para jardines, bases y sub-bases de pavimentos para carreteras, etc.(Rodriguez de la Concepción, 2013)

En el rango de materiales que caen como residuos de construcción y demolición (RCD) son aquellos que se generan en el entorno urbano y no se encuentran dentro de los conocidos como Residuos Sólidos Urbanos (residuos domiciliarios y comerciales, fundamentalmente), ya que su composición es cuantitativa y cualitativamente diferente,(Martínez Fernández, 2013) aquí entran los productos cerámicos, residuos de hormigón, materiales asfálticos y en un por ciento menor la madera, vidrios y plásticos, correspondiendo un porcentaje mayor a los productos cerámicos y de hormigón.

Los residuos sólidos inertes son los residuos que, por sus características intrínsecas, no ofrecen riesgos para la salud ni para el medio ambiente y que, al ser muestreados de forma representativa, según las normas adecuadas, y sometidos a contacto estático o dinámico con agua destilada o des ionizada a temperatura ambiente (pruebas de disolución), no tuvieran ninguno de sus componentes disueltos en concentraciones superiores a los patrones de potabilidad del agua, excepto los que se refieren a aspecto, color, turbidez y sabor.(Rodriguez de la Concepción, 2013)

En el contexto mundial actual cada día cobra mayor fuerza la protección al Medio Ambiente, unido a esto está el apremiante que no existen lugares adecuados para el depósito de los escombros existiendo una voluntad por parte de varias naciones de avanzar en el tema del reciclado.

Evaluación de proyecto: fundamentos técnicos-metodológicos

Un proyecto de inversión puede entenderse como una medida de cambio en los marcos de un proceso productivo o de servicio, en un territorio, en un país o en un grupo de países. El término proyecto refiere la necesidad de previsión, proyección o visión de futuro desde el presente. Un proyecto de inversión será en definitiva la visión futura de un determinado cambio en un segmento de la sociedad con el propósito de mejorar su funcionamiento.(Cubela Rodríguez, 2012).

La forma principal de evaluar los proyectos de inversión es el estudio de factibilidad. Según el Diccionario Larousse de la Lengua Española factibilidad es la "condición o posibilidad de que una cosa sea realizada".(Martínez Castillo, 2012a)

Antes de realizar el estudio de factibilidad de un proyecto de inversión se debe realizar la planificación de este, comenzando con su formulación. Como herramienta principal para este fin se usa el Sistema de Marco Lógico como metodología participativa que busca enfocar un problema determinado de manera total, organizada, sistemática y disciplinada. Esta metodología constituye una herramienta fundamental de análisis, que permite incrementar la precisión en la planificación de los proyectos, fortalecer el proceso de conceptualización, diseño, evaluación y ejecución. Además permite clarificar funciones y responsabilidades entre los involucrados en un proyecto.(Rodríguez González, 2013)

Luego que se ha planificado y formulado un proyecto de inversión se puede realizar el estudio de factibilidad. Se considera que un proyecto es factible luego que haya superado cuatro estudios principales:

• 1. Estudio de Mercado

• 2. Estudio Técnico

• 3. Estudio de Costo

• 4. Estudio Financiero(Rodríguez González, 2013)

El Sistema de Marco Lógico presenta una serie de ventajas con respecto a otras metodologías menos estructuradas, algunas de ellas son:

• a. Aporta una terminología uniforme que facilita la comunicación y que sirve para reducir ambigüedades.

• b. Aporta un formato para llegar a acuerdos precisos acerca de objetivos, metas y riesgos del proyecto que comparten las partes interesadas.

• c. Suministra un temario analítico común que pueden utilizar los inversionistas y el equipo de proyecto para elaborar tanto el proyecto como el informe de proyecto.

• d. Enfoca el trabajo técnico en los aspectos críticos y puede acortar documentos de proyecto en forma considerable.

• e. Suministra información para organizar y preparar en forma lógica el plan de ejecución del proyecto.

• f. Suministra información necesaria para la ejecución, monitoreo y evaluación del proyecto.

• g. Proporciona una estructura para expresar, en un solo cuadro, la información más importante sobre un proyecto. (Duffus, 2007)

Estudio de Mercado

El estudio de mercado se puede definir como la función que vincula a los consumidores con el mercadólogo a través de la información, la cual se utiliza para identificar y definir las oportunidades y problemas de mercado; para generar, refinar y evaluar las medidas de mercadeo así como para mejorar la comprensión del proceso del mismo. (Lloret, 2008)

Este, por su carácter preliminar, decide si conviene continuar con las fases siguientes del estudio del proyecto, constituyendo un sondeo de mercado, antes de incurrir en costos innecesarios. Los estudios de mercado, contribuyen a disminuir el riesgo que toda decisión lleva consigo, pues permiten conocer mejor los antecedentes del problema. (Rodríguez González, 2013)

Estudio Técnico

El estudio técnico, es un estudio que se realiza una vez finalizado el estudio de mercado, que permite obtener la base para el cálculo financiero y la evaluación económica de un proyecto a realizar. El proyecto de inversión debe mostrar en su estudio técnico todas las maneras posibles de elaborar un producto o servicio, que para esto se necesita precisar su proceso de elaboración. Determinado su proceso se puede determinar la cantidad necesaria de maquinaria, equipo de producción y mano de obra calificada. También identifica los proveedores y acreedores de materias primas y herramientas que ayuden a lograr el desarrollo del producto o servicio, además de crear un plan estratégico que permita pavimentar el camino a seguir y la capacidad del proceso para lograr satisfacer la demanda estimada en la planeación. (Rodríguez González, 2013)

Un estudio técnico cuenta con dos grandes grupos de decisiones: las decisiones de ingeniería básica y las decisiones de ingeniería del proyecto. Las primeras se refieren a decisiones de tecnología, tamaño y localización; las segundas, a obras físicas y organización de la producción. (Rodríguez González, 2013)

Estudio de Costo

El estudio de costos constituye una etapa muy importante en el estudio de un proyecto de inversión pues influyen directamente en una buena estimación de los flujos de efectivo del proyecto. (Rodríguez González, 2013)

El costo es definido, de forma general, como el valor sacrificado para obtener bienes y servicios(Suárez, 2011). La administración se enfrenta constantemente a la selección entre diferentes cursos de acción. La información acerca de los costos y su comportamiento es vital para la toma de decisiones efectivas. El cálculo de este se utiliza para la medición de la utilidad así como para la fijación de los precios del producto, entre otros análisis importantes para la entidad. (Rodríguez González, 2013)

En un proyecto de inversión se debe diferenciar entre dos costos principales: los costos de la inversión per se y los costos de producción de la puesta en marcha del proyecto. Se realiza esta separación por la necesidad de detallar los costos reales en que se incurre para llevar a cabo el proyecto.(Rodríguez González, 2013)

Estudio Financiero

El estudio financiero comienza con la determinación de los flujos de efectivo (FE). Los flujos de efectivo, de caja o de tesorería están constituidos por las diferencias entre las entradas (ingresos) y salidas (costos y gastos) de efectivo.(Rodríguez González, 2013)

Como se puede ver es necesaria la estimación de los ingresos los cuales se determinan a través de la multiplicación de las ventas físicas de productos o las estimaciones realizadas en el estudio de mercado y el precio unitario que se fijó en el propio estudio. Luego al descontar la sumatoria de costos y gastos de un mismo período de gestión, se obtiene el flujo operativo correspondiente a ese período.(Martínez Castillo, 2012a)

Se puede pasar al estudio financiero global aplicando herramientas de evaluación financieras. Las herramientas de evaluación financiera más usadas son: el plazo o período de recuperación simple (PER), el plazo o período de recuperación descontado (PERd), el índice costo/beneficio (C/B), el valor actual neto (Martínez Castillo) y la tasa interna de rendimiento (TIR).(Martínez Castillo, 2012a)

El análisis de los criterios de evaluación económica financiera de un proyecto de inversión a mediano y largo plazo, es el punto culminante para pasar al proceso de toma de decisión de la factibilidad de la inversión, en este sentido se hace necesario el análisis de los criterios de decisión. Existen diversos criterios para seleccionar proyectos de inversión, en la práctica los usados son:

• Criterio del PER y PERd

• Criterio de la TIR

• Criterio del VAN

• Criterio del C/B(Martínez Castillo, 2012a)

Resultados y Discusión

En Cuba, el proceso de la construcción a nivel estatal o particular no se detiene y varía con las diferentes tendencias de la actividad económica. Se suman a esto, todas las actividades de crecimiento que implican obras de construcción, ampliaciones o remodelaciones; las cuales son fuentes permanentes de producción de grandes cantidades de RCD. Su manejo implica un proceso con relativa complejidad, que tiene gran impacto sobre la calidad de vida de la población. Los habitantes de las ciudades soportan los efectos de la acumulación desordenada de RCD en vías y áreas públicas y el deterioro de su entorno urbano, así como las demás implicaciones y afectaciones al medio ambiente.

Sin embargo, existe experiencia en el tratamiento de los RCD, debido a que existen dos plantas de reciclaje en la Habana, solo una operativa, que pertenece a la Oficina del Historiador. Esta se encarga de procesar residuos de cerámica, mampostería y hormigón. A pesar de estos esfuerzos aún es insuficiente la relación plantas respecto a los RCD por lo que se incrementan los problemas asociados al mismo. Las iniciativas locales es una opción prevista en el programa de actualización del modelo económico cubano y Villa Clara es pionera. El municipio de Manicaragua enclavado en su territorio ya cuenta con una planta, de pequeña escala, para reciclar desechos en la producción de materiales de construcción. Los resultados son positivos y se logra reciclar casi la totalidad de desechos que se generan. Por otra parte, el deterioro del fondo habitacional se suma a las nuevas inversiones previstas en el territorio dando como resultado una alta demanda de áridos en la provincia. En el caso del municipio cabecera, Santa Clara, las viviendas dañadas superan a las terminadas y el volumen de inversiones no es el suficiente como para resolver esta problemática. Los áridos que son un recurso no renovable, se extraen de las canteras con una mayor frecuencia, por lo que existe la necesidad de reciclar los RCD para obtener un árido reciclado como solución alternativa a esta situación.

Estudio de Mercado

Se identifican como cliente potencial a la empresa de Mantenimiento Constructivo constituye para esta empresa un ingreso de oportunidad pues la misma le compra los áridos a Materiales de la Construcción a los precios que se muestran en la Tabla 1.

Existe un alto ritmo de producción de los áridos en la provincia de Villa Clara que asciende a 3080,9 Mt (desde 2007 hasta el 2012), esta situación es insostenible debido a que pueden en algún momento llegar a su fin, pues son recursos naturales no renovables lo que implica la necesidad de proponer soluciones de materiales alternativos, que aunque "inicialmente" no sustituyan completamente a los áridos, si ofrezcan una opción para atenuar o mejorar esta situación siendo el caso de los áridos reciclados.

Se agrega a lo anterior que la demanda de áridos del sector de la construcción en la provincia supera la capacidad instalada para el 2015 en 96716.8 m3 por lo que el volumen de inversión en la construcción que asciende en el año 2011 a 97764,4 MP se vería afectado ya que con el existente no se satisface demanda, además la cantidad de viviendas que fueron destruidas por huracanes fue de 84737 tan solo en el año 2008 y el total de viviendas reconstruidas desde el 2008 hasta el 2011 fue de 8096. Por tanto esto avala la existencia de una demanda creciente e insatisfecha.

Esta empresa recibiría el residuo de construcción de las plantas de prefabricado pertenecientes a la provincia. Serían proveedores de residuos las fabricas de prefabricado del municipio de Santa Clara. El residuo se transportaría a la planta de áridos reciclados, este se utilizaría en primer lugar por la empresa de Mantenimiento Constructivo la cual podría venderlo al Ministerio de Comercio Interior, como se muestra en la Figura 1

Estudio Técnico

Figura 1. Esquema de reciclaje del proceso de los residuos de construcción

La empresa recibe la oferta de plantas móviles de diferentes capacidades. Las características de las plantas denominadas "Canguro" y "Mini" se pueden observar en la Tabla 2.

El tamaño de la planta estará determinado por dos parámetros importantes, el primero es el volumen de residuos de construcción a reprocesar y el segundo por la capacidad del equipo seleccionado.

De acuerdo con las cifras analizadas se asume que esta operará con un plan estimado 53 m3 mensuales de residuos generados por las plantas de prefabricados a lo que hay que sumar los escombros acumulados de la ciudad y escombros derivados por la afectación de posibles huracanes.

El segundo factor a tener en cuenta para el dimensionamiento de la planta piloto es la capacidad de los equipos existentes en el mercado, con el fin de utilizar una alternativa que maneje las cantidades actuales y que permita el crecimiento con las cantidades esperadas para la zona, de manera que se logre ampliar su cobertura.