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
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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.