Autor: Ing. David Eduardo Guevara Polo
Una de las lecciones elementales de la economía es que la gratuidad no existe. Todo producto o servicio que se presente como gratuito implica un costo que es asumido por cualquier agente económico o, en muchos casos, por la naturaleza y el medio ambiente. El agua no es la excepción. En este texto, exploraremos el ciclo urbano del agua, su interconexión con el ciclo natural y su importancia en la provisión del servicio de agua potable. También, destacaremos los costos asociados y la necesidad de financiamiento para garantizar el derecho humano al agua.
En la educación básica se enseña comúnmente el ciclo del agua natural, que comprende distintos procesos como la evaporación, la condensación, la precipitación, el escurrimiento superficial, la infiltración, el flujo subsuperficial, entre otros. El ciclo urbano del agua es menos conocido, pero igualmente importante, ya que es el que permite que las personas tengan acceso al agua y saneamiento. Aunque sus características son variables de acuerdo con la ciudad de la que se esté hablando, podemos identificar algunas generalidades, ilustradas en la Figura 1. De hecho, recientemente el Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS, por sus siglas en inglés), realizó una actualización en el concepto del ciclo hidrológico, en el que las actividades humanas desempeñan un papel fundamental.
Figura 1. Ilustración simplificada del ciclo urbano del agua. Reproducida de Conagua (2015)
Ambos ciclos están conectados. La disponibilidad de agua en las presas, por ejemplo, está sujeta fundamentalmente a las lluvias y a la evaporación. En países donde la precipitación es estacional, es decir, que se concentra en pocos meses del año, como en México, esto representa un enorme reto porque exige una administración adecuada del recurso durante la temporada de estiaje para asegurar la entrega de volúmenes concesionados para los distintos usos. Por ejemplo, durante el año 2023 se ha reportado que las presas del Sistema Cutzamala, fuente de abastecimiento superficial del Valle de México, muestran los niveles de almacenamiento más bajos de los últimos 26 años (Conagua, 2023), como se muestra en la Figura 2.
Figura 2. Evolución del almacenamiento total en el Sistema Cutzamala. Reproducida de Conagua (2023)
El ciclo urbano del agua inicia en las fuentes de abastecimiento, que pueden ser superficiales o subterráneas. En ambos casos, se requieren obras de ingeniería para poder extraer el agua de ellas. En el primer caso, el almacenamiento del agua se logra mediante presas y la extracción se hace utilizando obras de toma (Ver Figura 3). En el segundo caso, el almacenamiento del agua se presenta naturalmente en los acuíferos y su extracción se hace mediante pozos. Sin embargo, el agua no se utiliza en los lugares donde se encuentran estas obras de ingeniería, por lo que es necesario conducirla hacia las ciudades mediante acueductos. En el caso del Sistema Cutzamala, por ejemplo, el agua debe bombearse a más de un kilómetro de altura, lo cual durante el año 2019 representó un costo de 3,000 millones de pesos en pago de electricidad a la Comisión Federal de Electricidad (CFE) (Forbes, 2021) (Figura 4).
Figura 3. Ejemplo de obra de toma en presa de almacenamiento. Reproducida de USGS (2014)
Figura 4. Diagrama de elevaciones de las instalaciones del Sistema Cutzamala. Reproducida de Conagua (2018)
En una etapa posterior se requiere la potabilización del agua. La potabilización del agua es una secuencia de operaciones en que diversos contaminantes con diferentes características son removidos del agua utilizando distintas técnicas. Algunas operaciones incluyen coagulación-floculación, en donde se añaden sales especiales al agua para que las partículas en suspensión puedan agregarse y viajar al fondo de los tanques; sedimentación, en donde estas partículas son removidas por gravedad; filtración, en donde se retienen partículas que no hayan sido removidas en la etapa anterior y la desinfección, que busca la inactivación de microorganismos patógenos. Los indicadores de calidad del agua con que deben cumplir las plantas potabilizadoras están establecidos en la NOM-127-SSA1-2021.
Después, el agua debe conducirse desde las plantas potabilizadoras hacia la infraestructura que tiene desplegada el organismo operador en la ciudad. Una de las estructuras más importantes en esta etapa son los tanques elevados, que tienen la doble función de almacenar agua y al mismo tiempo, proporcionarle energía potencial que eventualmente se convertirá en presión para su distribución por gravedad en la red urbana (Figura 5).
Figura 5. Tanque de almacenamiento. Reproducida de Howard County (2021)
La red urbana de distribución se extiende por debajo de las calles y avenidas de las ciudades. En ella, se conectan las tomas domiciliarias, comerciales y algunas industriales. Después de eso, el agua se utiliza en las instalaciones intradomiciliarias de las viviendas, comercios e industrias. El agua residual doméstica se devuelve a la red de alcantarillado, también desplegada en las calles y avenidas de las ciudades. Esta red recolecta las aguas residuales y las conduce hacia una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTARs). El tratamiento de aguas residuales, al igual que la potabilización, implica una serie de operaciones que busca fundamentalmente remover la materia orgánica del agua residual. La operación central del tratamiento de aguas residuales es el tratamiento biológico, en el que se utilizan microorganismos que consumen esta materia orgánica como fuente de energía, se reproducen y, finalmente, se remueven mediante gravedad. Este proceso se conoce como lodos activados, debido a la apariencia característica que tiene el agua durante el tratamiento biológico, así como al hecho de que se utilizan microorganismos vivos para la remoción de la materia orgánica.
Por ejemplo, la planta de tratamiento de aguas residuales de Atotonilco, al norte de la Ciudad de México, trata un caudal medio de 31.5 m3/s (volumen equivalente a 2.5 millones de tinacos de 1100 litros en un día), correspondiente al 60% de las aguas residuales producidas en el Valle de México (iAgua, 2018). La inversión estimada para la construcción de este proyecto fue de 10,000 millones de pesos (SHCP, 2023). Esta PTAR se ilustra muestra en la Figura 6.
Figura 6. Planta de tratamiento de aguas residuales de Atotonilco. Reproducida de Gobierno de México (2016)
En última instancia, el efluente de las PTAR se vierte generalmente en un cuerpo receptor, como un río, cuenca, vaso o depósito de aguas. Con el objetivo de prevenir la contaminación de los cuerpos receptores, debe cumplirse con los indicadores de calidad del agua establecidos en la NOM-001-Semarnat-2021 para las descargas. Idealmente, estas aguas residuales tratadas deberían aprovecharse para usos distintos al potable, (agrícola, industrial, etc.) que permitan disminuir la demanda de las fuentes de abastecimiento.
Distinguir la complejidad del ciclo urbano del agua permite entender los costos asociados a la provisión del servicio de agua potable. Como se ha evidenciado en los párrafos anteriores, se requiere de una amplia infraestructura para abarcar las distintas etapas de este ciclo. Además, se requiere contar con personal capacitado y que trabaje bajo condiciones adecuadas de seguridad e higiene, lo cual también contribuye a los costos mencionados. Reconocer esta realidad no es incompatible con el derecho humano al agua. Si bien el agua es un servicio de la naturaleza, su suministro en cantidad y calidad adecuadas en las viviendas requiere de la intervención humana para poder cumplirse y, por lo tanto, conlleva costos.
La Comisión Nacional del Agua (Conagua) es la entidad del Gobierno Federal que se encarga, entre muchas cosas, de la administración del agua en México. Como cualquier otra institución del Estado, tiene costos administrativos y operativos que se cubren fundamentalmente con el presupuesto que tiene asignado. Además de cubrir estos gastos, la Conagua también debe destinar recursos a programas y proyectos de infraestructura que se requieren en todo el país, incluyendo su mantenimiento, no solo para agua potable, alcantarillado y saneamiento, sino también para la agricultura, la protección y control de inundaciones, entre otros.
Por otro lado, los organismos operadores de agua potable deben pagar derechos por el agua a la Conagua. Además, tienen costos de operación y administrativos debido a la necesidad de mantener, modernizar y desarrollar la infraestructura que tienen para la provisión del servicio de agua potable (redes, válvulas, bombas, tanques de almacenamiento, etc.) y saneamiento (red de alcantarillado, colectores, PTARs, etc.) y pagar sueldos al personal que trabaja con ellos. En teoría, estos costos debieran cubrirse a través de las tarifas de agua potable. Las tarifas deben adecuarse al criterio del derecho humano al agua, que indica que el costo del agua no debe exceder el 3% de los ingresos de una vivienda. En circunstancias que no sea posible, explorar alternativas como tarifas escalonadas y subsidios cruzados, podrían permitir que se pueda cumplir con este criterio.
En resumen, los ciclos natural y urbano del agua están profundamente ligados. La provisión del servicio de agua potable involucra procesos con un requerimiento importante de infraestructura y recursos materiales, humanos y financieros, cuyos costos deben cubrirse inevitablemente. La administración del agua, así como los programas y proyectos que buscan este objetivo, se financian a través del Presupuesto de Egresos de la Federación (PEF) (recursos públicos), mientras que los organismos operadores recaudan fondos a través de tus tarifas y algunos tienen financiamiento a través de los propios programas de la Conagua. Por esta razón, es fundamental reconocer la importancia del financiamiento para garantizar el derecho humano al agua.
Referencias
Conagua. (2015). Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento.
Conagua (2018) Estadísticas del agua en México
Conagua (2023) Sesión Informativa 1597 del Comité Técnico de Operación de Obras Hidráulicas 13 de junio del 2023
Forbes (2021) Conagua ya no quiere pagar 3,000 mdp de luz del Cutzamala a CFE. Recuperado de https://www.forbes.com.mx/conagua-ya-no-quiere-pagar-3-mil-mdp-de-luz-del-cutzamala-a-cfe/. Consultado el 17 de junio del 2023.
Gobierno de México. (2016). Planta de tratamiento de aguas residuales Atotonilco participa en Reto Mundial del Agua 2016. https://www.gob.mx/conagua/articulos/planta-de-tratamiento-de-aguas-residuales-atotonilco-participa-en-reto-mundial-del-agua-2016?idiom=es
Howard County (2021) Howard County Department of Public Works to Host Public Meeting on Guilford Elevated Water Storage Tank Project. https://www.howardcountymd.gov/News042821b
iAgua (2018) La EDAR de Atotonilco, la mayor planta de tratamiento de aguas residuales del mundo, cumple un año. Recuperado de https://www.iagua.es/noticias/acciona-agua/edar-atotonilco-mayor-planta-tratamiento-aguas-residuales-mundo-cumple-ano. Consultado el 17 de junio del 2023.
SHCP (2023) 0598 PTAR Atotonilco, en Proyectos México. Recuperado de https://www.proyectosmexico.gob.mx/proyecto_inversion/598-ptar-atotonilco/. Consultado el 17 de junio del 2023.
USGS (2014) Hoover Dam Intake Towers. https://www.usgs.gov/media/images/hoover-dam-intake-towers
