APROVECHAMIENTO DE ESCURRIMIENTOS PLUVIALES Y PEQUEÑOS SALTOS

HIDRÁULICOS PARA MEJORAR LA CALIDAD DE SUELO, AGUA Y AIRE.

AUTOR: VIDRIO SAHAGÚN, CUAUHTÉMOC TONATIUH.

ASESOR: JIMENEZ BERNARDINO, ANGEL ERNESTO.

PREPARATORIA NO. 12

UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA

CATEGORIA: Ciencias del Medio Ambiente GUADALAJARA, JALISCO, MEXICO SEPTIEMBRE DE 2011

APROVECHAMIENTO DE ESCURRIMIENTOS PLUVIALES Y PEQUEÑOS SALTOS HIDRAULICOS PARA MEJORAR LA CALIDAD DE SUELO, AGUA Y AIRE. INTRODUCCION A través de los años la disponibilidad del agua dulce se ha vuelto más escasa debido al deterioro de los recursos naturales que el hombre mismo ha provocado en su entorno. La disminución del vital líquido en los mantos freáticos y los diferentes problemas ambientales que aquejan a nuestro planeta, se ven reflejados en la escasez de agua en los ríos, arroyos, lagos, etc.

Un problema al que nos enfrentamos y debemos solucionar es la falta de suficiente abastecimiento de agua, de manera eficiente y continua de acuerdo a la demanda para solventar necesidades de toda la ciudadanía mundial. En relación con el aprovechamiento de escurrimientos pluviales para el suministro del vital líquido a las comunidades, pensamos que así como en nuestro país de origen, en muchos lugares del planeta se emplea el agua de mantos subterráneos para los usos doméstico, agrícola e industrial. Al disminuir el nivel de esos mantos acuíferos y estando en temporada de estiaje la superficie del suelo presenta mayor sequedad que durante el temporal de lluvias. Esto, por inferencia, se debe a que se reducen drásticamente las acciones de transporte de agua hacia la superficie de la tierra desde los mantos acuíferos por capilaridad en suelos porosos y por difusión de masa. Al tener esta situación se agudizan los efectos de erosión por escasez de vegetación ya que el suelo fino es arrastrado significativamente por el viento y por escurrimientos de las primeras lluvias.

Al utilizar motores eléctricos para accionar equipos de bombeo, se está usando energía eléctrica que en alguna parte se está generando mediante la transformación de otras formas de energía. En México alrededor del 70% de la energía eléctrica proviene de plantas de generación que utilizan combustibles fósiles, los cuales al ser quemados contaminan a la atmósfera con COx y SOx los cuales son gases que producen efecto invernadero el cual trae como consecuencia el calentamiento global de la tierra como planeta.

Por otra parte, haciendo referencia al grave problema del calentamiento global, nuestra intención es hacer énfasis en el aprovechamiento de pequeños saltos hidráulicos como ya se está haciendo en algunos países según se lee en la literatura abierta. En nuestra tierra natal también disponemos de este recurso de potencial hídrico en algunos puntos geográficos. Se trata de aprovecharlos para generar energía eléctrica en plantas micro y mini hidroeléctricas para de esta manera sustituir en la cantidad equivalente a la generada a partir de fuentes de energía contaminantes.

OBJETIVOS Apuntar hacia la solidaridad con la práctica de aprovechar el agua de micro y mini corrientes superficiales para abastecimiento de agua potable por gravedad, en sustitución de la de los mantos subterráneos; coadyuvando en la disminución de la erosión del suelo. Resaltar la importancia de dejar de utilizar energía eléctrica para bombear agua desde los pozos profundos, dejando de emitir gases invernadero, contribuyendo así al mejoramiento de la calidad del medio ambiente. Hacer énfasis en la urgencia de aprovechar la energía de micro y mini saltos hidráulicos para su transformación a energía eléctrica, sustituyendo la equivalente que se genere en plantas termoelécticas que contaminan el medio ambiente.

MARCO DE REFERENCIA El haber presenciado el desarrollo de un foro sobre la problemática del suministro de suficiente agua en cantidad y calidad para una comunidad de nuestro país natal; estar escuchando y leyendo en los medios de comunicación acerca problemas ambientales; así como el presentársenos la oportunidad de participar en este foro, es lo que nos motivó para emprender este proyecto. La preocupación por los efectos nocivos para las actuales generaciones y las amenazas para la humanidad en el futuro, debidas a la contaminación del medio ambiente, son causas que movieron nuestra conciencia y que nos convencieron para realizar este trabajo. La salud, el bienestar y el desarrollo socioeconómico para la población mundial son los beneficios que se buscan con el análisis realizado en el proyecto. A nuestro entender este esfuerzo es oportuno y pertinente puesto que permite participar con la intención de coadyuvar a la solución del problema mundial que estamos abordando.

METODOLOGIA En la parte introductoria se hace un relato crítico a la manera de antecedentes del objeto de estudio de este documento. En el marco de referencia se establecen las inquietudes y valores que guían nuestro trabajo. En el apartado de planteamiento del problema del proyecto se dan generalidades en torno a la problemática global que está presentando el medio ambiente. En el marco teórico y algunos cálculos se da información para dos problemáticas específicas que este proyecto trabaja, se establece la teoría que aplica y se encuentran resultados sobre lo que allí se plantea.

En conclusiones, escribimos algunos comentarios, recomendaciones e inferencias que consideramos relevantes. Por último, en bibliografía, enlistamos algunas fuentes de información consultadas.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA GENERAL O DEL PROYECTO La información que a continuación comunicamos, sirve de soporte para el trabajo que presentamos; son pronunciamientos generales acerca equivocaciones que repercuten en el suministro de agua de uso doméstico, efecto invernadero, calentamiento global, etc. El desarrollo sostenible o desarrollo sustentable debe ser entendido como la utilización de forma racional de los recursos naturales, con lógica social en beneficio de la humanidad para que las generaciones futuras puedan hacer uso de ellos; sin que las prácticas fundamentalmente económicas, imposibiliten el futuro de la vida humana en la Tierra; los recursos naturales son limitados (nutrientes en el suelo, agua potable, etc.) y susceptibles de agotarse. Las actividades productivas y de servicios sin criterio solidario producen problemas en el medio ambiente, tanto a escala local como planetaria; pueden tornarse irreversibles en el futuro. El propósito es lograr características esenciales de sustentabilidad, para resolver la problemática del medio ambiente y dar pasos hacia lo deseable; esto es, transitar hacia los atributos ambientales que son propios y naturales de este objeto de estudio (de limpieza, seguridad y continuidad). Reseñamos aspectos de la problemática del medio ambiente; atendiendo su solución se transita en la dirección adecuada para resolver el problema.

MARCO TEORICO Y ALGUNOS CALCULOS DE LOS PROBLEMAS ESPECIFICOS DEL PROYECTO. Una de las ventajas de aprovechar agua de escurrimientos superficiales, en vez de la explotación de mantos subterráneos, es que se aprovecha la energía potencial debida a la gravedad terrestre que generosa y gratuitamente nos proporciona la naturaleza, llevando agua rodada a las comunidades que no cuentan con el vital liquido para uso doméstico; dejando de utilizar energía sucia al prescindir de equipo de bombeo para extraer del subsuelo agua de los mantos freáticos que es llevada a las mismas comunidades. Por energía sucia aquí entendemos aquella energía que fue transformada a partir de la quema de combustibles fósiles en energía eléctrica, la cual es utilizada en motores para accionar los equipos de bombeo. Enseguida se hacen los planteamientos y se realizan algunos cálculos para cada una de las dos problemáticas en particular (aprovechamiento de micro y mini escurrimientos superficiales y saltos hidráulicos) que como estudiantes de educación media superior de la

Universidad de Guadalajara estamos tomando como ejemplo; que es el del Municipio de Autlán de Navarro, Jalisco, México.

1) APROVECHAMIENTO DE ESCURRIMIENTOS SUPERFICIALES PARA EL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE.

Es un problema actual la falta de suficiente abastecimiento de agua para uso doméstico; el abastecimiento debe ser suficiente y continuo de acuerdo a necesidades y la demanda de la ciudadanía. El abastecimiento de agua que requieren los habitantes del Municipio de Autlán de Navarro es el necesario para disfrutar de servicio continuo las 24 horas de cada uno de los 365 días del año, en calidad (200 l/día/habitante), cantidad y presión satisfactorias. La cantidad total de suministro de agua potable, prácticamente requerida ya, con perspectiva al año 2030 para entregar la demanda mínima calculada, necesaria para satisfacer las necesidades de la ciudadanía (usos doméstico y servicios municipales) con desarrollo sustentable del Municipio de Autlán de Navarro, para la solución de largo plazo del problema actual de desabasto de agua, considerando fugas y desperdicio de agua domiciliarias y municipales, es: 323.5 l/s de gasto medio anual. Las estadísticas oficiales mexicanas del INEGI, de los años 2000 y 2005, y estimado de 2010, y en virtud de las perspectivas del desarrollo socioeconómico al 2030 que se esperan para el municipio de Autlán de Navarro, Jalisco, México, las cantidades de habitantes son: 50846 , 53269, 60420; y 100000, respectivamente. Por datos que se tienen de fuentes de información locales, el factor de uso (f.u.) del equipo de bombeo de agua potable es de alrededor del 43.9 %. Para calcular la potencia total útil en el eje del equipo de bombeo de agua potable desde los pozos profundos, se tienen como datos actuales: 0.90 de eficiencia mecánica; 323.5 lps de caudal de agua que este equipo está extrayendo de los pozos desde la profundidad promedio de 120.352 m. De conformidad con los datos del párrafo anterior, la potencia mecánica total en el eje de los motores eléctricos vale

POTENCIA EN EL EJE = 423.4 KW. Así que la energía en kJ que se podría ahorrar cada año si se aprovecharan los escurrimientos superficiales sería:

ENERGÍA A AHORRAR CADA AÑO = 5864843704 kJ = 1629112.264 kWH De conformidad con esto, se calculará primero la cantidad de aceite combustible pesado C18H38 que habrá que quemar cada año en una planta termoelétrica para generar los 423.4 kW en caso de seguir desaprovechando los escurrimientos superficiales con energía potencial gravitatoria; se considerará solo combustión completa y poder calorífico de 38600 kJ/kg.

CANTIDAD DE C18H38 = 151938.956 kg QUE HABRA QUE QUEMAR CADA AÑO Por una parte, por información obtenida de internet se tiene que en las plantas termoeléctricas, por cada kWH se emiten hacia el ambiente 0.71 kg de CO2. Así que por motivo de bombeo de agua desde los pozos profundos en Autlán se emiten a la atmósfera cada año

= 1156669.708 kg de CO2 Por otra parte, también se tiene que a partir de reacciones químicas la cantidad de kg de anhídrido carbónico (CO2)/kg de combustible que se quema.. Y otra fuente reporta un valor aceptable para la eficiencia total para plantas termoeléctricas de 0.4. De tal manera que con base en esta información, por motivo de bombeo de agua desde los pozos profundos en Autlán, en plantas termoeléctricas se emiten a la atmósfera cada año

= 1179805.993 kg de CO2. Estas dos últimas cantidades calculadas para la emisión de CO2 en central termoeléctricas difieren en un monto de aproximadamente 2%, lo cual hace confiable la estimación de esos valores. .

2) APROVECHAMIENTO DE MICRO Y MINI SALTOS HIDRAULICOS SUPERFICIALES PARA LA GENERACION DE ENERGIA ELECTRICA.

Otro problema actual es el calentamiento global del planeta. Nosotros consideramos que resolverlo es responsabilidad de todos.

Si tan solo en Autlán se dejara de hacer el suministro de agua de uso doméstico extrayendo agua de los mantos freáticos mediante bombas accionadas con motores eléctricos y mejor se realizara por gravedad ese suministro aprovechando las diferencias de alturas topográficas de algunos micro y mini escurrimientos superficiales que la naturaleza pone a nuestra disposición, dejarían de emitirse gases invernadero, en la proporción correspondiente, en los puntos donde se encuentren las plantas generadoras termoeléctricas. Aprovechando también sus micro y mini saltos hidráulicos, además mediante generación a partir de su energía potencial (energía limpia), por este concepto adicionalmente dejarían de emitirse gases invernadero.

Aprovechamos datos del problema particular que se refiere a aprovechar escurrimientos superficiales para agua de uso doméstico, y también otros datos obtenidos de diversas fuentes de información.

A la municipalidad del ejemplo en nuestro trabajo, la circundan montañas que sirven como captadores de agua de lluvia las cuales generan varios escurrimientos superficiales. Para la elaboración de este documento nos inspiramos en un arroyo que nace y escurre desde la Sierra de Manantlán; con apreciables diferencias de niveles topográficos, caudal y calidad de agua. En diferentes momentos desde hace al menos 30 años, entre la población se han tenido iniciativas para retener y conducir agua para uso doméstico en el municipio. Hasta la fecha, esto no se ha hecho realidad; aunque se han desarrollado tres anteproyectos para tal fin. En avance parcial para la solución de largo plazo del problema de desabasto de agua, con perspectiva al año 2030 (323.5 l/s de gasto medio anual), el último anteproyecto estima que se podría construir una presa para retener agua en el arroyo Manantlán, luego conducirla por tubería con un caudal de alrededor de 110 lps de promedio anual, a lo largo de 30 km y con diferencia de nivel topográfico de 350 m entre las localidades pobladas del municipio y la ubicación de la presa; contando con 4 tanques rompedores de presión entre el inicio y el final de la tubería. Esto significa que se podrían instalar 5 plantas generadoras de energía eléctrica para aprovechar los 5 mini saltos hidráulicos de 350/5 m = 70 m de altura (una al final de cada tramo en que se divide la longitud total de la tubería).

Esto es, en promedio en el año, potencialmente cada mini salto hidráulico pondría a nuestra disposición la siguiente potencia teórica:

= 75.360 kW. Considerando 60 % de eficiencia mecánica para la turbina y 85 % de eficiencia en el generador eléctrico, tendríamos una eficiencia total de cada planta de (0.60)(0.85)(100) = 51 %.

Entonces las 5 plantas podrían estar generando una potencia útil de

= 192.168 kW. De acuerdo con este resultado, si se hiciera realidad la generación y uso de esta potencia útil, entonces en las centrales termoeléctricas cada año se dejaría de emitir a la atmósfera la siguiente cantidad

= 1195208 kg de CO2. Por coincidencia, esta cantidad es similar a la calculada para la emisión de CO2 en central termoeléctrica para el primer problema específico.

CONCLUSIONES En esta parte se hacen algunos comentarios de acuerdo a las observaciones que fueron acumulándose como resultado de las vivencias de quienes elaboramos este trabajo. Comentamos hallazgos que a nuestro juicio resultan relevantes; también relatamos algunas de nuestras inferencias. A través de los años la disponibilidad del agua dulce se ha vuelto más escasa debido al deterioro de los recursos naturales que el ser humano ha provocado en su entorno.

La disminución del vital líquido en los mantos freáticos y los diferentes problemas ambientales que aquejan a nuestro planeta, se ven reflejados en la escasez de agua en los ríos, arroyos, lagos, etc.

Se propone la proyección de la solución sustentable al problema local de suministro de agua para uso doméstico en el horizonte de tiempo considerado, en general al año 2030. El agua es el líquido vital. Disponer de ella es derecho natural de los seres vivos. Conservarla limpia y no desperdiciarla es compromiso de los seres humanos. Cuidarla es responsabilidad compartida de gobiernos y ciudadanos. Es grave el problema de la contaminación del medio ambiente con gases que producen efecto invernadero, son nocivos para la salud. Si diera solución a las problemáticas particulares 1) y 2) como aquí se está proponiendo para Autlán, se estarían dejando de emitir hacia la atmósfera aproximadamente 2375000 kg de CO2 anualmente. Trabajando juntos, encontraremos las mejores alternativas para dar pronta solución a este magnífico problema. Cualquier ser humano en aprecio a su propia vida y la de sus semejantes estará de acuerdo en haya continuidad en el seguimiento y lucha para asegurar la preservación de la buena calidad del medio ambiente.

FACTIBILIDAD ECONOMICA Y FINANCIERA DEL PROYECTO

Objetivos Generales.

Mostrar que el proyecto “aprovechamiento de escurrimientos pluviales y pequeños

saltos hidráulicos para mejorar la calidad de suelo, agua y aire“ es viable y

sustentable.

Contribuir en el cambio de cultura: a) Evitando emitir gases invernadero al no utilizar

energía sucia dejando de extraer agua de mantos freáticos y aprovechar por gravedad

escurrimientos superficiales en arroyos para abastecer de agua de uso doméstico

para la población; b) Aprovechando micro saltos hidráulicos en acueductos de agua

“del inciso a” (caso ejemplo el de Autlán de Navarro), para generar energía eléctrica

al “insertar” equipos electromecánicos a lo largo de la tubería de conducción del vital

líquido.

También, aportar con este proyecto para que la comunidad global aproveche con

mayor valor social condiciones hidrográficas y orográficas similares a las de nuestro

caso ejemplo para sustituir energías sucias por energías limpias y renovables, para

beneficio del medio ambiente y para las comunidades.

Objetivos Específicos.

Mostrar una manera de apalancamiento financiero que permita visualizar la

factibilidad financiera de este tipo de proyectos y la factibilidad económica

considerando cuotas bajas de recuperación por suministro de agua potable y ventas a

CFE por cobro del precio del líquido utilizado.

Motivar a las autoridades de gobiernos municipales acerca de la manera de organizar

y planear sus presupuestos en su obligación de proveer agua potable para uso

doméstico a la población gobernada.

Advertir de la necesidad de programar cursos educativos para que las autoridades de

gobiernos municipales y la ciudadanía hagan uso racional del agua.

Metas.

Sustentabilidad y desarrollo Social en la provisión a la ciudadanía de agua de

calidad para uso doméstico por parte de autoridades de gobiernos municipales.

Cuotas de recuperación por suministro de agua potable y ventas a CFE justas y

solidarias en el consumo de agua para uso doméstico por la ciudadanía y para

otros usos esenciales como en áreas verdes por autoridades de gobiernos

municipales.

Capacitación continua a gobernantes y gobernados para disminución de pérdidas

de agua por fugas en su conducción y distribución; y por desperdicio en su manejo

y uso.

Sustentabilidad y desarrollo Social.

Problemática.

RESEQUEDAD Y EROSION

Insuficiente abasto de agua para consumo humano aunado a la excesiva explotación por

extracción de agua del subsuelo que conduce al deterioro por resequedad y arrastre de

materia orgánica por corrientes de: suelo fértil para la agricultura, suelo fértil de agostadero;

y en general, del suelo.

CALENTAMIENTO GLOBAL

Uso de energía eléctrica para extraer agua de pozos profundos; energía que procede en

origen de la quema de combustibles fósiles como fuentes de energía; quema que conducen a

la emisión de gases invernadero

Capitalización.

Se propone un proyecto con plan de capitalización que incluye la obtención de

financiamiento para proveer 3468960 m3/año de agua potable de calidad a la ciudadanía; y

para generar energía eléctrica por 1683391.68 KWH /año que serán vendidos a la CFE. El

financiamiento del proyecto se planifica para pagarse en 15.

El proyecto se estructura con un sistema de precios de venta de agua potable y de energía

eléctrica. El precio del agua a conducir por gravedad desde una presa debe ser conveniente

para la comunidad, de bajo costo y a la vez rentable sin fines de lucro para cubrir gastos

fijos, costos variables y un margen justo de utilidad que permita tener expectativas de

conservación, actualización y crecimiento; buscando siempre la rentabilidad solidaria con la

ciudadanía y la sustentabilidad. El precio de venta de la energía eléctrica a generar mediante

micro saltos hidráulicos en la propia conducción del agua potable será conforme a tarifas de

la propia CFE.

Se considerará $4.00/m3 como cuota de recuperación por suministro de agua potable y

ventas a CFE “mínima y por lo tanto la más desfavorable para el municipio”, a cobrar a la

ciudadanía por concepto de “consumo” de agua potable en uso doméstico; la que

corresponde a la tarifa oficial de servicio medido para casas habitación de 5 personas con

consumo diario de 200 litros/habitante/día (estimación basada en la Ley de Ingresos y

Egresos 2011 para Autlán de Navarro).

Con esta base, tenemos que el monto anual de las cuotas de recuperación por suministro de

agua potable y ventas a CFE valen: (3’468,960 m3/año) ($4.00/m3) = $13’875,840.00/año.

Por otra parte, con base en tarifas de venta de electricidad a la CFE que es de $0.939/KWH, sabiendo que en este proyecto se generarían KWH/año, se tiene que por concepto de ventas anuales de electricidad: (1683391.68 KWH generados/año) ($0.939/KWH generados/año) = $ 1’580,704.79/año.

De aquí que la suma de estos dos últimos ingresos da una INGRESO TOTAL anual al 2011 de $15’456,544.79/año.

El endeudamiento del municipio para la realización del proyecto sería por la cuarta parte del

costo total del proyecto el cual es $183’597,566.00; ya que para proyectos de beneficio

comunitario se puede gestionar que la federación aporte el 50%; el estado el 25%; y el 25%

restante ($45’899,391.00) es lo que aportaría el municipio.

La siguiente tabla desglosa costos que inciden en esta fase del proyecto.

ADMINISTRACION, OPERACIÓN Y CONSERVACION EN LA PRODUCCION AÑO 2011 (provisión

de agua potable uso domiciliario y generación de electricidad)

Mano de Obra Costo Sub-total $ Total $

Nómina (20% de las cuotas de

recuperación por suministro de agua

potable y ventas a CFE) 3091308

Materiales y equipo para operación

Materiales y equipos varios; y reactivos

para tratamiento del agua (5% de las

cuotas de recuperación por suministro de

agua potable y ventas a CFE) 772829

Materiales y equipo para

mantenimiento.

Materiales, equipos y accesorios, para

conservación de toda la infraestructura

del proyecto para abastecimiento de

agua y generación de electricidad (12%

de las cuotas de recuperación por

suministro de agua potable y ventas a

CFE) 1854784

Gastos Indirectos

Renta, construcción, mantenimiento y

equipamiento de oficinas, bodegas y

almacenes (3% de las cuotas de

recuperación por suministro de agua

potable y ventas a CFE) 463696

Energía Eléctrica, teléfono, y otros (2% de

las cuotas de recuperación por suministro

de agua potable y ventas a CFE) 309132

Pago de: estudios por ampliaciones;

nuevas concesiones; regalías a

comunidades; permisos (2% de las cuotas

de recuperación por suministro de agua

potable y ventas a CFE) 309132

Amortización

Pago anual de deuda contraída para la

construcción del proyecto (56% de las

cuotas de recuperación por suministro de

agua potable y ventas a CFE) 8655666

En la relación costo beneficio se consideran los ingresos y egresos netos para determinar cuáles son los beneficios por cada peso que se gasta en el proyecto; del cuadro anterior relación B/C = precio de venta / costo de conducción, siendo que el precio de venta por m3 es de $ 4.00 y aplicamos la relación B/C, tendríamos; $B/$C = 15456544.79/ 6800881 = 2.27.

Es decir, por cada peso invertido se tendría una utilidad de 1.27 pesos, cantidad que permite

al ayuntamiento tener economía sana y estable [3].

Análisis de mercado y comercialización.

El uso y consumo de agua es una necesidad del ser humano y su provisión con calidad y

suficiencia una obligación de las autoridades en gobiernos municipales.

Los usuarios se sitúan no solamente en la ciudad cabecera municipal sino también en

delegaciones, agencias y rancherías de Autlán de Navarro.

Las ventas de energía eléctrica a CFE a considerar en este proyecto son con base en sus

tarifas para proyectos de generación con energías renovables al precio de 0.937 / KWH.

Plano de distribución en planta.

El Ayuntamiento cuenta con el plano de distribución en planta que muestra la ubicación de

los diversos componentes del proyecto como: presa, tubería de conducción, micro plantas

hidroeléctricas, etc. Ubicación y disposición que reflejan organización de estos elementos de

manera que se asegure la continuidad en la conducción del agua y en la generación de

energía eléctrica [5].

Apalancamiento financiero para la etapa de construcción.

La condición necesaria para que se produzca el apalancamiento amplificador es que la

rentabilidad de las inversiones sea mayor que el tipo de interés de las deudas para financiar

la realización del proyecto inclusive sin la necesidad de contar con el dinero de la operación

en el momento presente. Indica el nivel de la utilización de la deuda para asegurar la

rentabilidad esperada del proyecto expresada como la relación entre deuda a largo plazo

/patrimonio que deja el proyecto mismo.

Es decir, los intereses por préstamos actúan como una PALANCA, contra la cual las utilidades

de operación trabajan para generar utilidades netas no lucrativas pero aceptables para el

municipio; éste utiliza fondos obtenidos por préstamos a un costo fijo mínimo, para

optimizar utilidades netas[10].

En este proyecto se asume la siguiente estrategia administrativa para lograr la rentabilidad

de las inversiones. Se propone un plan de capitalización que incluye la obtención de

financiamiento para concesiones; compra de terrenos, tuberías, equipos, etc., e

instalaciones; etc., teniendo un costo total del proyecto de $183’597,566.00

PARA LA ADMINISTRACION, CONSTRUCCION Y PRUEBAS DE ARRANQUE DEL PROYECTO

Mano de Obra Costo Sub Total Total

Nómina (15% del costo total del

Proyecto) 27’539,634

Materiales y equipo

Para la obra civil (60 % del costo total del

proyecto) 110’158,540

Para la obra hidráulica (15% del costo

total del proyecto) 27’539,634

Para la equipos y obra electromecánicos

de generación de energía eléctrica (2.5%

del costo total del proyecto) 4’589,940

Para la líneas, subestaciones y obra de

circuitos eléctricos (2.5% del costo total

del proyecto) 4’589,940

Gastos Indirectos

Renta de Maquinaria y equipos (2% del

costo total del proyecto) 3’671,952

Pago de estudios, concesiones y regalías a

comunidades (3% del costo total del

proyecto) 5’507,926

Para fondear la inversión requerida hay que gestionar como acostumbran hacerlo los

municipios ambiciosos en el servicio social y en el progreso: acudir a los gobiernos federal y

estatal los cuales aportan aproximadamente 50% y 25% del costo del proyecto, sin efecto de

endeudamiento para el municipio pero aceptando a exigencias y requisitos legales

establecidos; además se acude a diversas Instituciones Crediticias para contratar la suma que

le corresponda aportar al municipio para el proyecto. En las siguientes tablas se desglosa

detalladamente la propuesta de recursos a obtener así como el esquema de amortización.

BANOBRAS (Banco Nacional de Obras y Servicios Públicos) Crédito de $ 45’899,391.5

amortizable a 15 años con abonos anualizados de $ 4’589,939.15 más intereses a una tasa

del 12% anual sobre saldos insolutos. Tabla [I].

TABLA [I]. AMORTIZACION CREDITO CON BANOBRAS POR $ 45'899,391.50 CON UN PLAZO DE 15 AÑOS A UNA

TASA DEL 12% ANUAL.

CONCEPTO

AÑ

O 1

AÑ

O 2

AÑ

O 3

AÑ

O 4

AÑ

O 5

AÑ

O 6

AÑ

O 7

AÑ

O 8

AÑ

O 9

AÑ

O 1

0

AÑ

O 1

1

AÑ

O 1

2

AÑ

O 1

3

AÑ

O 1

4

AÑ

O 1

5

SALDOS

45

89

93

91

.50

42

83

94

32

.07

39

77

94

72

.63

36

71

95

13

.20

33

65

95

53

.77

30

59

95

94

.33

27

53

96

34

.90

24

47

96

75

.47

21

41

97

16

.03

18

35

97

56

.60

15

29

97

97

.17

12

23

98

37

.73

91

79

87

8.3

0

61

19

91

8.8

7

30

59

95

9.4

3

ABONO A CAPITAL

30

59

95

9.4

33

30

59

95

9.4

33

30

59

95

9.4

33

30

59

95

9.4

33

30

59

95

9.4

33

30

59

95

9.4

33

30

59

95

9.4

33

30

59

95

9.4

33

30

59

95

9.4

33

30

59

95

9.4

33

30

59

95

9.4

33

30

59

95

9.4

33

30

59

95

9.4

33

30

59

95

9.4

33

30

59

95

9.4

33

INTERESES (sobre saldos insolutos)

55

07

92

6.9

8

51

40

73

1.8

48

47

73

53

6.7

16

44

06

34

1.5

84

40

39

14

6.4

52

36

71

95

1.3

2

33

04

75

6.1

88

29

37

56

1.0

56

25

70

36

5.9

24

22

03

17

0.7

92

18

35

97

5.6

6

14

68

78

0.5

28

11

01

58

5.3

96

73

43

90

.26

4

36

71

95

.13

2

ABONO (capital + intereses)

85

67

88

6.4

1

82

00

69

1.2

8

78

33

49

6.1

5

74

66

30

1.0

2

70

99

10

5.8

9

67

31

91

0.7

5

63

64

71

5.6

2

59

97

52

0.4

9

56

30

32

5.3

6

52

63

13

0.2

3

48

95

93

5.0

9

45

28

73

9.9

6

41

61

54

4.8

3

37

94

34

9.7

0

34

27

15

4.5

7

OTRAS INSTITUCIONES FINANCIERAS (Con programas para apoyo a proyectos de provisión de

agua potable a habitantes de comunidades) Crédito de $0.0 amortizable a 15 años con

abonos anualizados de $0.0 más intereses a una tasa del 12% anual sobre saldos insolutos,

Tabla [II].

TABLA [II]. AMORTIZACION DEL CREDITO (OTRAS INSTITUCIONES FINANCIERAS) DE $ 0.00 CON PLAZO DE 15 AÑOS A UNA TASA DEL 12% ANUAL.

CONCEPTO

AÑ

O 1

AÑ

O 2

AÑ

O 3

AÑ

O 4

AÑ

O 5

AÑ

O 6

AÑ

O 7

AÑ

O 8

AÑ

O 9

AÑ

O 1

0

AÑ

O 1

1

AÑ

O 1

2

AÑ

O 1

3

AÑ

O 1

4

AÑ

O 1

5

SALDOS

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

ABONO A CAPITAL

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

INTERESES (sobre saldos insolutos)

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

ABONO (capital + intereses)

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Flujos de Efectivo.

Sirven para determinar oportunamente la salida de recursos y para sustentar la toma de

decisiones en transacciones financieras, operacionales, administrativas y comerciales.

TABLA PARA EL FLUJO DE EFECTIVO.

FLUJOS DE CAJA Y UTILIDAD NETA CONDUCCION DE AGUA POTABLE PARA USO DOMESTICO EN m3/AÑO

####

CUOTA DE RECUPERACION POR CONSUMO DE AGUA POTABLE EN PESOS/m3

4 GENERACION DE ENERGIA ELECTRICA EN kWH/año

####

TARIFA DE VENTA DE ENERGIA ELECTRICA A LA CFE EN PESOS/kWH

0.94

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

CONCEPTOS

AÑ

O 1

AÑ

O 2

AÑ

O 3

AÑ

O 4

AÑ

O 5

AÑ

O 6

AÑ

O 7

AÑ

O 8

AÑ

O 9

AÑ

O 1

0

AÑ

O 1

1

AÑ

O 1

2

AÑ

O 1

3

AÑ

O 1

4

AÑ

O 1

5

I N G R E S O S

CUOTAS DE RECUPERACION POR PROVEER AGUA POTABLE (incluye 4% de inflación anual)

13

87

58

40

14

43

08

73

.6

15

00

81

08

.54

15

60

84

32

.89

16

23

27

70

.2

16

88

20

81

.01

17

55

73

64

.25

18

25

96

58

.82

18

99

00

45

.17

19

74

96

46

.98

20

53

96

32

.86

21

36

12

18

.17

22

21

56

66

.9

23

10

42

93

.58

24

02

84

65

.32

VENTAS DE ELECTRICIDAD A CFE (incluye 4% de inflación anual)

15

80

70

4.79

16

43

93

2.98

17

09

69

0.30

17

78

07

7.91

18

49

20

1.03

19

23

16

9.07

20

00

09

5.83

20

80

09

9.66

21

63

30

3.65

22

49

83

5.80

23

39

82

9.23

24

33

42

2.40

25

30

75

9.29

26

31

98

9.66

27

37

26

9.25

TOTAL INGRESOS

15

45

65

44

.79

16

07

48

06

.58

16

71

77

98

.84

17

38

65

10

.80

18

08

19

71

.23

18

80

52

50

.08

19

55

74

60

.08

20

33

97

58

.48

21

15

33

48

.82

21

99

94

82

.78

22

87

94

62

.09

23

79

46

40

.57

24

74

64

26

.19

25

73

62

83

.24

26

76

57

34

.57

E G R E S O S

COSTO DE CONDUCCION DE AGUA POTABLE (incluye 4% de inflación anual)

61

05

37

0

63

49

58

4.8

66

03

56

8.19

2

68

67

71

0.92

71

42

41

9.35

6

74

28

11

6.13

1

77

25

24

0.77

6

80

34

25

0.40

7

83

55

62

0.42

3

86

89

84

5.24

90

37

43

9.05

93

98

93

6.61

2

97

74

89

4.07

6

10

16

58

89

.84

10

57

25

25

.43

COSTO DE GENERACION DE ELECTRICIDAD (incluye 4% de inflación anual)

695

511

723

331

.44

752

264

.697

6

782

355

.285

5

813

649

.496

9

846

195

.476

8

880

043

.295

9

915

245

.027

7

951

854

.828

8

989

929

.022

102

9526

.183

107

0707

.23

111

3535

.519

115

8076

.94

120

4400

.018

AMORTIZACIÓN DE DEUDA CON BANOBRAS (capital + intereses)

85

67

88

6.4

1

82

00

69

1.2

8

78

33

49

6.1

5

74

66

30

1.0

2

70

99

10

5.8

9

67

31

91

0.7

5

63

64

71

5.6

2

59

97

52

0.4

9

56

30

32

5.3

6

52

63

13

0.2

3

48

95

93

5.0

9

45

28

73

9.9

6

41

61

54

4.8

3

37

94

34

9.7

0

34

27

15

4.5

7

AMORTIZACIÓN DE DEUDA CON OTRAS INSTITUCIONES 0

.00

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

TOTAL EGRESOS

15

36

87

67

.41

15

27

36

07

.52

15

18

93

29

.04

15

11

63

67

.22

15

05

51

74

.74

15

00

62

22

.36

14

96

99

99

.69

14

94

70

15

.92

14

93

78

00

.61

14

94

29

04

.49

14

96

29

00

.33

14

99

83

83

.80

15

04

99

74

.42

15

11

83

16

.48

15

20

40

80

.02

F L U J O N E T O

FLUJO NETO

87

77

7.37

80

11

99

.06

15

28

46

9.80

22

70

14

3.57

30

26

79

6.49

37

99

02

7.72

45

87

46

0.39

53

92

74

2.56

62

15

54

8.21

70

56

57

8.29

79

16

56

1.76

87

96

25

6.77

96

96

45

1.77

10

61

79

66

.76

11

56

16

54

.55

Indicadores financieros (VAN, TIR Y PE)

VAN es la tasa de interés para la cual el Valor Actualizado Neto es igual a cero. La

metodología consiste en descontar al momento actual (es decir, actualizar mediante una

tasa) todos los flujos de caja futuros del proyecto. A este valor se le resta la inversión inicial,

de tal modo que el valor obtenido es el valor actual neto del proyecto. [1].

Donde: Representa los flujos de caja en cada periodo t.

Es el valor del desembolso inicial de la inversión.

n Es el número de períodos considerado.

k Es el tipo de interés.

Si el proyecto no tiene riesgo, se tomará como referencia para k el tipo de la renta fija [1],

[3].

Sustituyendo los valores en la fórmula tenemos:

La (TIR) es la tasa de interés por medio de la cual se recupera la inversión. Cuando el VAN

toma un valor igual a 0, k pasa a llamarse TIR (tasa interna de retorno).

Donde VFt es el Flujo de Caja en el periodo t.

IO Es el valor del desembolso inicial de la inversión.

n Es el número de períodos considerado.

La TIR en la fórmula anterior es un número que el usuario estima que se aproximará al

resultado, es decir tenemos que hacer una serie de iteraciones para obtener VAN = 0

La ecuación anterior, se utiliza para sustituir iterativamente valores supuestos para TIR, por

aproximaciones sucesivas o prueba y error, hasta que el segundo miembro de la igualdad sea

nulo. Realizo las iteraciones y obtengo como resultado:

PARA VAR, EN VAR=0 LA TASA INTERNA DE RETORNO (TIR %) VALE: 9.26.

Así se establece que este valor calculado para la TIR, es el tipo de interés que hace que el

VAN sea cero. [1], [4].

Conclusiones.

BIBLIOGRAFIA.

Fundamentos de Ingeniería Económica (tercera edición); Gabriel Vaca Urbina; Mc Graw Hill

Interamericana Editores S.A. México D.F. 2003.

Análisis de Estados Financieros (séptima edición); Oriol Amat; Ediciones Gestión 2000 S.A.

Barcelona España. 2002.

Ingeniería Económica (tercera edición); Leland T. Blank, Anthony J. Tarquín. Mc Graw Hill

Interamericana; Colombia, enero 1997.

Evaluación Financiera de Proyectos de Inversión; Arturo Infante Villarreal. Grupo Editorial

Norma; Colombia, marzo 1996.

Manual de Distribución de Plantas Industriales (diseño e instalación Vol. 1); Grupo Noriega

Editores. México D.F. 1992.

MAYNARD Manual del Ingeniero Industrial (quinta edición Tomo I); Kjell. B. Zandin. Mc Graw

Hill Interamericana. México D.F. 2005.

Marketing Estratégico Referencia a productos Industriales; Jaime Carrió Fiore. Vanguard

Grafic, S.A. Barcelona España. 1992.

Dirección de Mercadotecnia; Philip Kotler (Octava edición); PHH (Prentice-Hall

Hispanoamericana S.A); México 1996.

Diagrama de Flujo Monografía creado por Matías Martínez Ferreira. Extraído de:

http://www.gestiopolis.com/recursos4/docs/ger/diagraca.htm. 08 de Abril de 2006.

Fecha de consulta 14 de Diciembre 2008.

Mecánica de los Fluidos e Hidráulica; Giles, Evett y Liu; Ed. McGraw Hill, México. Hidráulica General; Sotelo Avila, Gilberto; Ed. Limusa, México. Termodinámica; Cengel, Yunus A. y Boles, Michael A.; Ed. McGraw Hill, México. Tratado de Electricidad II. Corriente Alterna; Dawes, Chester L.; Ed. Gustavo Gili, México.