Resumen
En cualquier trabajo de investigación o aplicación dentro del ámbito de la economía ambiental, es deseable contar con funciones de costos marginales de abatimiento o emisiones que tengan coherencia con los precios de mercado de equipos y obras de control de contaminación. Generalmente éstas se suponen, se estiman a partir de información de fabricantes de equipos o se utilizan las de otras realidades económicas. En el presente trabajo se determinan funciones de costos marginales de abatimiento para sanitarias, sobre la base de precios de las adjudicaciones de plantas de tratamiento de aguas servidas licitadas en Chile, por medio de correlaciones entre carga abatida y costos anuales y, se muestran cómo ellas cambian con distintos horizontes de inversión.
- Palabras clave: Costos marginales de abatimiento DBO5. Funciones de costos de descontaminación de agua. Correlación control DBO5 versus costos anuales. Política de calidad de agua.
The Marginal Abatement Costs Functions
(Chili)
Summary
In any research work or application within the scope of environmental economy, it is desirable to own the marginal costs functions of abatement or emissions having consistency with the market prices of equipment and construction of waste treatment plants. Generally these, they are supposed, are estimated from equipment’s manufacturers information, or the functions imported of the other economy realities are used. In this paper, the marginal costs functions by municipal sewage are determined, based on award prices of sewage treatment plant bade for in Chile, through correlations between levels of pollutant controlled & annuals cost, and it is showed how they change with different investment horizons.
JEL classification: C01, Q25, Q52, Q53
Keywords: Municipal sewage abatement. Marginal abatement cost. Water quality policy. Correlation: BOD control & annuals cost. Abatement cost functions.
En economía ambiental se define por costo marginal de abatimiento, al costo que una fuente requiere para abatir o reducir una unidad más del contaminante que se desee controlar.
Tanto en el estudio de políticas, así como, en el diseño de instrumentos costo eficiente para control de la contaminación, es indispensable contar con funciones de costos marginales, ya que los modelos de simulaciones de los diferentes sistemas las requieren para su ejecución. Al mismo tiempo, es deseable que tales funciones de abatimiento o emisiones, según sea el caso, representen valores reales que sean coherentes con los precios de mercado. Para tal efecto, resulta necesario entonces que se determinen este tipo de funciones que representen lo que ocurre, efectivamente, en el mercado nacional.
La función de costos marginales de abatimiento se obtiene con la primera derivada de la función de costos de abatimiento.
Las aguas servidas de las ciudades contienen fundamentalmente DBO5, que es cualquier grupo de sustancias que demandan oxígeno para su oxidación durante los primeros 5 días, afectando el nivel de oxígeno disuelto en el cuerpo receptor, así como, sólidos suspendidos totales (SST). También contienen otras sustancias tales como: demanda química de oxígeno (DQO), nitrógeno, fósforo, aceites y grasas. Por lo tanto, en este trabajo sólo se hablará de carga contaminante, o simplemente contaminante, pues los costos totales en que incurren las fuentes son para controlar el conjunto de sustancias que contienen sus aguas y llevarlas a niveles que exige la norma chilena sobre la materia. Para el control de la contaminación que provocan las aguas servidas de las ciudades, se instalan plantas de tratamiento al final del proceso.
Se define, horizonte de evaluación como la vida útil económica del proyecto, la que no puede ser superior a la vida útil técnica o real. De acuerdo a las entrevistas con especialistas y fabricantes de plantas de tratamiento de aguas, la vida útil técnica, esto es, de la infraestructura y equipos, es de 40 a 45 años para las obras civiles (aprox. 70% de la inversión) y de aproximadamente 15 años para los equipos. Sin embargo, la vida útil económica u horizonte de evaluación utilizado para estas plantas, es de 10 a 20 años, siendo común considerar 15 años.
Durante los años setenta, en Inglaterra, economistas de la Universidad de Newcastle, estudiaron los costos del uso de impuestos para control de contaminación en cuerpos de agua, en comparación con los costos de las tradicionales regulaciones de estándares (Rowley et al. 1979). A este respecto, llama la atención que el modelo fuera incapaz de incorporar o considerar, en los costos del tratamiento de aguas servidas, la economía de escala, esto es, que la función de costos de abatimiento agregados no era estrictamente convexa (Hanley, N. et al. 1997).
Los costos en que incurren las fuentes para abatir aguas servidas, son directamente proporcionales al caudal a tratar y a la concentración de contaminante, lo que se resume en la carga; por otra parte, alrededor de un 70 % del costo de inversión corresponde a las obras civiles, mientras sólo un 30 % se relaciona con equipos de tratamiento (Saavedra, 2004). Evidencias empíricas muestran que, existe economía de escala en los costos de abatimiento; en el caso de la industria china del papel, por ejemplo, la relación de los costos de abatimiento por tonelada entre los tamaños pequeño y grande es de 43:1 para abatir el 10 % de la carga y de 36:1 para abatir el 90 % (Dasgupta et al. 1996).
Bennett Lynne L., et al (2000) en un trabajo sobre simulación de sistemas de mercado para control del nitrógeno en el Long Island Sound, en los Estados Unidos de América, señala que uno de los problemas que influye en la determinación del óptimo, está dado porque los costos marginales de abatimiento no son funciones continuas y suavizadas. Con respecto a lo anterior, Pearce y Turner (1995), en relación a la curva de costos marginales, señala en la página 125 que la recta se usa más bien por conveniencia (esto significa que la función de costos es cuadrática) pero agrega que en realidad, es probable que la curva de costos marginales sea una línea curva o escalonada.
Para nuestro país, Villena y Villena (1998), determinaron funciones de costos marginales para las fuentes fijas de emisión de gases, en Santiago, que requerían para su trabajo, "Analyzing Economic Strategies for Air Pollution Control in Santiago, Chile: an empirical study". Para disminuir el número de funciones de las 560 fuentes fijas de emisión detectadas, las agruparon considerando factores, tales como: antigüedad, tipo de tecnología, combustible que utilizan las fuentes. Para determinar los costos, contaron con información de fabricantes de equipos y para el efecto, consideraron una tasa de descuento del 10% y un horizonte de evaluación que generalmente se utilizaba para este tipo de inversión. Sin embargo, en el artículo no se entregan mayores detalles ni se muestran las respectivas funciones.
Montero et al (2001), construyeron funciones de costos marginales agregadas para las fuentes existentes y fuentes nuevas del PCE (programa de control de emisiones) en Santiago en el año de 1997, las que fueron construidas por los autores, basados en información encontrada en la literatura y en entrevistas a los operadores de las industrias y vendedores de equipos de control, sin detallar la metodología.
Dado que las funciones, determinadas por Montero et al (2001) presentaban la limitación que éstas eran agregadas y no permitían captar la heterogeneidad en los costos marginales de abatimiento existente entre las fuentes, Villegas (2002) desagregó tales funciones utilizando, para ello, factores de conversión.
Chávez y Stranlund (2003), en su trabajo "Enforcing Transferable Permit Systems in the Presence of Market Power", por simplicidad en el análisis utilizan funciones de costos cuadráticas, de modo que las funciones de costos marginales de abatimiento resultaran lineales.
En el año 1999, la División de Estudios y Normas de la Superintendencia de Servicios Sanitarios (SISS), realiza un análisis económico sobre el tratamiento de los residuos industriales líquidos en Chile, con el objetivo de estimar las inversiones necesarias en el país para tratar los efluentes líquidos del sector productivo y las aguas del alcantarillado. Para esto, se consideraron los caudales de los riles del catastro nacional de residuos industriales líquidos del año 1992 y sólo costos de inversión obtenidos a través de consultas a diferentes empresas que diseñan y comercializan tecnología de tratamiento, tomando en cuenta las tecnologías más utilizadas en el país, llegan a confeccionar tres funciones de costos agregadas en relación al caudal tratado, no considera por tanto, la concentración del contaminante. En los tres casos se ajustaron funciones potenciales, del tipo:
, en que "b" pertenece la conjunto de los reales.Saavedra (2004), en un estudio titulado "Comparación de Costos entre un Sistema de Mercado y Regulación de Estándares para Control de Contaminación en Ríos" en una sección de la cuenca del río Bío Bío, por medio de correlaciones, construyó funciones de costos marginales de descarga o emisión para cuatro sanitarias, a partir de caudales, concentraciones, precios anualizados de plantas licitadas en el país y los costos de operación y mantenimiento, con lo cual llegó a determinar un diagrama de dispersión al cual ajustó una función cuadrática del tipo:
. Se consideró, en este caso, una vida útil económica, de 15 años.En muchos de los estudios realizados en Chile, en los cuales se comparan políticas o control de la descontaminación, las funciones de costos son supuestas: a partir de evidencias empíricas en otros países y/o por deducciones teóricas, en otros casos, son adaptadas de las estimaciones realizadas en otros países con realidades distintas y en el menor de los casos, se utilizan funciones de costos estimadas con información entregada por fabricantes de equipos; lo que no necesariamente tienen relación con los precios del mercado nacional. Por otra parte, tampoco se considera cómo influye, en la determinación de los costos anuales, la variación de la vida útil económica considerada en cada proyecto de tratamiento de residuos líquidos por los agentes.
En este estudio se determinan funciones de costos marginales de abatimiento para sanitarias, a partir de los precios de adjudicaciones de plantas de tratamientos de aguas servidas licitadas en Chile, considerando varios horizontes de evaluación "t". Para esto se recopilan y seleccionan los datos disponibles, con el fin de formar un conjunto de pares ordenados, correlacionando la cantidad de contaminante abatido versus costos actualizados equivalentes, considerando costos de inversión, operación y mantenimiento. Por medio de regresiones se encuentran las curvas de mejor ajuste para dichos pares de datos y se determinan las funciones de costos de abatimiento y con la primera derivada de éstas se obtienen las funciones de costos marginales para sanitarias.
Una de las limitaciones del presente estudio está dada por la dificultad de obtener información confiable, lo que obligó a reducir el número de plantas consideradas inicialmente, sobre todo aquellas de tamaño para servir de 200 mil a 500 mil habitantes. Sólo se consideran plantas con sistemas de "lodos activados", por lo que, las plantas que operan con otros sistemas de tratamiento están fuera del alcance de este trabajo. En el cálculo de costos, cuyo horizonte de evaluación va desde 5 a 45 años, se realizaron sin reposición de equipos, aún cuando la vida útil técnica para éstos es de unos 15 años.
El presente trabajo está organizado de la siguiente manera: en el capítulo dos se presenta el marco teórico que sirve de base para este trabajo; en el capítulo tres se describen algunos aspectos metodológicos que permitieron llegar a cumplir con los objetivos; luego en el capítulo cuatro se analizan y exhiben los resultados y; en la última sección se establecen las conclusiones del presente estudio.
INTRODUCCIÓN
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