ESTUDIO DE PREFACTIBILIDAD TÉCNICA-ECONÓMICA PARA EL DISEÑO E INSTALACIÓN DE SISTEMA DE DESCONGELADO Y ADUCCIÓN DE AGUA EN LA ANTÁRTICA.

Abstract

El presente trabajo de investigación tiene por objetivo diseñar e instalar un sistema de descongelado y aducción de agua de una laguna congelada, mediante el proceso de transferencia de calor a través de un conjunto de resistencias eléctricas que se encuentran sumergidas en un bloque metálico en el centro de la laguna, el cual permite pasar del estado sólido al estado líquido y extraerla por medio de una bomba de agua hacia los estanques ubicados en el interior de la Base Arturo Prat en la Antártica. Dada las bajas temperaturas predominantes propias de la zona Antártica, el diseño de los ductos metálicos comunes no son los apropiados ya que al extraer el agua éstas se congelan, para lo cual el presente estudio es cambiar los ductos para la aducción de agua por cañerías con inyección de poliuretano, ya que el poliuretano se considera como uno de los mejores aislantes térmicos y además de poseer una cinta calefactora que ayudará a que el agua que extrae la bomba no se congele sobre la superficie que se expone en una distancia de 300 m hasta la Base Prat. La importancia de éste proyecto es aumentar la seguridad y la sobrevivencia del ser humano, ante un terreno natural y aislado como es la Antártica. El presente trabajo de título consta de 4 capítulos: El primero hace mención al negocio del proyecto, donde se hace el diagnóstico de éste, se definen los distintos objetivos generales y específicos, además del perfil del negocio, evaluando sus fortalezas y debilidades mediante el análisis FODA, se definen también los parámetros de localización del proyecto. El segundo capítulo trata sobre la ingeniería conceptual del proyecto, lo que involucra el estudio técnico del negocio, en el que se definirán el marco legal y las políticas de desarrollo de éste, el impacto medio ambiental en el entorno donde se desarrollará, se definirá los distintos procesos necesarios para conseguir el objetivo final, mediante los planos base del proyecto, lo que corresponden al flowsheet y layout. Para poder dimensionar y cuantificar el proyecto es necesario realizar los cálculos base del estudio, correspondiente a los balances de masa y energía, de lo que se desprenderá la selección de los distintos equipos necesarios para su materialización. El tercer capítulo hace mención a la ingeniería básica del proyecto, buscando el mejor diseño y selección de los equipos calculándose sus capacidades de acuerdo a las condiciones climáticas, investigando las propiedades de cada material adaptándolas para obtener las mejores condiciones de acuerdo a los cálculos obtenidos. De acuerdo al diseño se encontraron equipos en el área industrial ocupadas en las minerías y zonas industriales donde predominan las bajas temperaturas bajo cero, ese fue el inicio para comenzar la búsqueda de los mejores elementos a ocupar para obtener la capacidad de abastecerse de agua. En el cuarto capítulo hace mención a la evaluación financiera y económica del proyecto haciendo referencia a los proyectos sociales, ya que a medida que se ha ido avanzando en el proyecto se ha hecho referencia a los costos sin ingresos. Por lo que de acuerdo al Ministerio de Planificación del Gobierno de Chile se hace referencia al costo eficiencia, donde el cálculo hace referencia a la comparación de distintas alternativas pero con un mismo beneficio, que en éste caso el principal beneficio es el agua. Por tanto, para una evaluación bajo un enfoque costo eficiencia no se valoran los beneficios, sino sólo sus costos involucrados. La primera alternativa para su evaluación fue el proyecto de la aducción de agua desde una laguna con un valor actual de costo VAC de -1.287,51 UF., y la segunda alternativa es el transporte de agua desde Punta Arenas en buque con un valor actual de costo VAC de -12.186,08 UF, obteniéndose en la comparación que el de menor costo es el más rentable siempre con el objetivo que los beneficios son iguales. Para este cálculo también se ocupó el costo anual equivalente que permite comparar proyectos de distinta vida útil, aplicando como criterio de decisión al utilizar el CAE es que el que presente menor valor actual de costos, es la más conveniente desde el punto de vista técnico económico, donde para la primera alternativa de cálculo da un CAE de 305,65 UF y para la segunda alternativa da un CAE de 2.892,93 UF, que compara proyectos de distinta vida útil. Dando para ambos casos como la mejor alternativa el proyecto de aducción de agua desde la laguna, por lo que se establece un proyecto y recomendado para su ejecución a pesar que es de vital importancia para la sobrevivencia del ser humano. Desde el punto de vista de la sensibilidad del proyecto, y considerando que la utilidad máxima del proyecto está limitada por las condiciones del clima, lo que corresponde al congelamiento del agua y la potencia eléctrica que se necesita para efectuar el descongelado, lo que a su vez necesita el combustible necesario para el funcionamiento de los generadores con funcionamiento de 24 horas. El análisis efectuado fue con la variable VAC, con un valor negativo de -1.287,51 UF, con un rango de +/- 25%, donde ambos valores fueron negativos. Posteriormente se puede determinar que al tener altas tasas de descuento, obtenemos menos inversión y mayores costos de operación, y en bajas tasas de descuento obtenemos mayor inversión y menor costo de operación.