Modelo
de selección de tecnología
en el tratamiento de agua para consumo humano
Alberto Galvis C.; Viviana Vargas F. INTRODUCCIÓN Un componente fundamental del desarrollo lo constituye una buena prestación de los servicios de abastecimiento de agua y saneamiento básico tanto a nivel urbano como rural. Sin embargo en América Latina existen 90 millones de personas sin un adecuado suministro de agua para consumo humano y unos 140 millones sin infraestructura de saneamiento básico, con el consiguiente impacto en la salud y la calidad de vida de la población. Ante la necesidad de dar respuesta a está situación se ha venido analizando y replanteando el sector de agua potable y saneamiento en el marco de los procesos de apertura económica y modernización del estado. Sin embargo, a pesar de la bondad de ésta estrategia, su impacto continuará siendo limitado, mientras no se fortalezcan los factores claves que permitan lograr organizaciones y obras sanitarias mas eficaces y sostenibles. Como una contribución a los esfuerzos del sector de abastecimiento de agua y saneamiento en Colombia, en el mejoramiento del impacto de las inversiones en el sector, el Instituto Cinara, de la Universidad del Valle, con el respaldo del Ministerio de Desarrollo Económico de Colombia y la participación de otras instituciones del sector, ejecutó entre 1996 y 1998 el Proyecto Selección de Tecnología y Análisis de Costos en Sistemas de Potabilización de Agua, a través del cual se desarrolló un modelo conceptual para la selección de tecnología, el cual incluye una metodología para desarrollar los modelos de costos de inversión inicial y operación y mantenimiento, para las diferentes opciones tecnológicas utilizadas actualmente en Colombia. En este documento se presentan los aspectos básicos del modelo desarrollado, el cual ha sido concebido como una herramienta de planeación para apoyar el proceso de identificación de las opciones tecnológicas sostenibles, considerando de manera integral, los aspectos socioculturales, económicos, técnicos e institucionales. La presente versión del modelo ha sido desarrollada considerando políticas y ormas del sector de agua potable, saneamiento y conservación del recurso hídrico, en Colombia, sin embargo los resultados obtenidos puede ser fácilmente adaptados para su utilización en otros países de América Latina, en particular los de la Región Andina. ALGUNOS MODELOS DE SELECCION DE TECNOLOGÍA Diferentes autores han resaltado la importancia de la formulación de criterios en el proceso de selección de tecnología para sistemas de abastecimiento de agua y algunos han orientado su trabajado, de manera específica al sistema, de tratamiento, incluyendo también como criterio de selección el costo de las diferentes opciones tecnológicas. En algunos casos se ha hecho énfasis en la protección de las fuentes de abastecimiento de agua (Okun, 1991); otros recomiendan que la selección de tecnología se realice con base en la calidad del agua en la fuente y los objetivos del tratamiento según la reglamentación vigente (Di Bernardo, 1991). Pérez (1989) presentó un modelo para la selección de la fuente de un sistema de abastecimiento de agua, con base en los costos de construcción, operación y mantenimiento de los sistemas de tratamiento de agua. Entre los estudios que abordan el problema de selección de tecnología en el tratamiento de agua de una manera más integral se destaca el modelo de la Universidad de Oklahoma (Reid, 1982). Este modelo involucra en sus criterios de selección aspectos socioeconómicos, disponibilidad de recursos locales, calidad de agua cruda e información demográfica. Sin embargo algunos criterios bajo los cuales se formuló el modelo ya han perdido vigencia. Su principal limitación consiste en que fue desarrollado para ser aplicado en países en desarrollo en diferentes continentes, con una amplia diversidad de condiciones geográficas y socioculturales. Otro modelo, relacionado con selección de tecnología en abastecimiento de agua y saneamiento para zonas rurales y urbano marginales (Brikké, 1996) fue desarrollado por el Operation and Maintenence Working Group de el Water Supply and Sanitation Collaborative Council. En este caso la metodología se desarrolló bajo el concepto de soluciones sostenibles que involucran cuatro factores básicos: técnicos, ambientales, institucionales y comunitarios, e incluye un gran énfasis en los conceptos de operación y mantenimiento. En la Universidad de Queensland, en Australia, se está desarrollando un modelo y un programa de computadora para selección de tecnología en saneamiento básico para países en desarrollo, considerando aspectos técnicos, socioculturales y económicos (Loetscher, 1997). En algunos casos se han desarrollado modelos de selección dentro de una determinada tecnología. Este es el caso del modelo de decisión para la selección de tecnología en sistemas de tratamiento que utilizan filtración en múltiples etapas (Vargas, 1996). En este caso el modelo de selección se fundamenta principalmente en la calidad fisicoquímica y bacteriológica del agua cruda, la eficiencia en el proceso de potabilización del agua y el costo de cada una de las diferentes opciones tecnológicas. DESARROLLO DEL MODELO Conceptos básicos El modelo desarrollado aprovecha experiencias anteriores, y se fundamenta en los conceptos de: soluciones sostenibles en abastecimiento de agua y saneamiento, la teoría general de sistemas y los procesos de transferencia tecnológica. El Concepto de Sostenibilidad. Considerando los nuevos desarrollos en el sector y con base en las experiencias de Cinara y el IRC, se podría señalar que un sistema de agua y saneamiento es sostenible cuando suministra el nivel deseado de servicio, con criterios de calidad y eficiencia económica y ambiental, el cual puede ser financiado o cofinanciado por sus usuarios, con un mínimo razonable de apoyo externo y de asistencia técnica, y que es usado de manera eficiente sin que cause un efecto negativo en el ambiente (Galvis, et al, 1997). Esta aproximación guarda armonía con el planteamiento de la OMS en su documento Minimum Evaluation Procedures (WHO, 1983). En la búsqueda de soluciones sostenibles, se pueden identificar tres dimensiones estratégicas e interdependientes: comunidad, ambiente y tecnología, inmersas en un contexto político, legislativo e institucional (Galvis, 1991, Visscher et al, 1996). La Teoría General de Sistemas. La teoría general de sistemas es una metodología unificadora e integradora que tiene como objetivo: identificar, planificar, diseñar, construir y modelar sistemas, permitiendo describir, integrar y sintetizar los componentes de un sistema, con el fin de cumplir un objetivo preestablecido (Latorre, 1996). Este enfoque busca generalizaciones con referencia al estudio de un sistema especifico. Además permite el estudio de la organización de los sistemas, los medios por los cuales estos sistemas reciben, almacenan, procesan y recuperan información, y la forma en que funcionan; es decir, la forma en que se comportan, responden y adaptan a diferentes entradas del medio ambiente (van Gich, 1981). Generalmente se recomienda el uso del enfoque de sistemas, en circunstancias relacionadas con los siguientes aspectos: problemas complejos; diversos componentes; cantidad considerable de indicadores o variables; múltiples interacciones entre los componentes; relaciones importantes con el entorno; definición y desarrollo de un modelo. La forma de operativizar un sistema, es a través de la representación de éste, mediante un modelo o sea una descripción cuantitativa del sistema, la cual se puede usar para predecir el comportamiento del sistema en condiciones de operación semejantes a la realidad (Trujillo, 1977). Los Proceso de Transferencia de Tecnología. La tecnología tiene varias definiciones dependiendo del contexto en el que se encuentre. El desarrollo tecnológico incluye diferentes dimensiones: selección, transferencia, utilización, adaptación, mejoramiento y generación de tecnologías, las cuales operan de manera integrada tanto en el desarrollo científico y tecnológico como en el proceso de transferencia de tecnología. La transferencia de tecnología implica transferir equipos, herramientas y tareas desde un sistema sociocultural hacia otro, lo cual implica considerar el nivel local con sus posibilidades de desarrollo e innovación y teniendo en cuenta sus experiencias y condiciones especificas. Estructura General Tomando como base el marco conceptual indicado anteriormente se definió el proceso de construcción del modelo de selección de tecnología, el cual se muestra en la Figura 1. Figura 1. Esquema general del proceso de construcción del modelo de selección de tecnología en sistemas de potabilización de agua.
Construcción
del Modelo Es importante indicar que los factores derivados del análisis de cada componente no son excluyentes, es así como un determinado factor pudo ser identificado por dos o más componentes. Con el propósito de dar coherencia en este tipo de situaciones, durante el proceso de conceptualización e identificación de factores se desarrollaron actividades conjuntas con los coordinadores de los componentes y en algunos casos con gran parte de los miembros del equipo de trabajo. Componentes y niveles de selección de tecnología. Con base en el análisis del trabajo por componentes, a la identificación y priorización de factores y a la definición de variables e indicadores se definen los Niveles de selección. Un Nivel de selección opera como un “filtro” donde se descartan las tecnologías que no cumplen con las condiciones de sostenibilidad de acuerdo a los valores asignados a las variables de ese Nivel para una aplicación específica. Niveles del modelo conceptual de selección de tecnología . En la Figura 2 se muestra el esquema general del modelo conceptual de selección de tecnología, en él se identifican cada uno de los niveles considerados en su desarrollo. Figura 2. Esquema general del modelo conceptual para la selección de tecnología.
Factores y Variables en los Diferentes Niveles del Modelo de Selección En la Tabla 1 se presenta una descripción general de los factores y variables asociados a cada uno de los Niveles 2 al 6. Los Niveles 0 y 1 están orientados a determinar el grado de reconocimiento de las diferentes opciones tecnológicas disponibles en el mercado internacional, que podrían ser utilizados con posibilidades de éxito en el país. En el Nivel 0 se realiza una selección general con base en el grado de institucionalización de las tecnologías, mientras que en el Nivel 1 se reconoce que algunas tecnologías están “institucionalizadas” hasta determinados caudales. Tabla 1. Factores y variables asociadas a los diferentes Niveles del modelo de selección de tecnología.
PROGRAMA DE COMPUTADORA Con el propósito de facilitar la aplicación del modelo de selección de tecnología se ha desarrollado una versión preliminar del programa de computadora. La construcción del programa de computadora se realizó en forma modular, donde cada modulo está representado por un Nivel de selección de tecnología. Para el caso de análisis de la sostenibilidad de la tecnología utilizada en plantas de tratamiento existentes se desarrolló un modelo adicional, con el propósito de incluir algunas consideraciones especificas para este tipo de condición. El programa de computadora se bajo el sistema operacional Windows 95 y en el lenguaje de programación visual basic 5.0. Tal como se indica en la Figura 3 además de proponer una jerarquización de las tecnologías sostenibles, el programa puede ser utilizado en forma independiente para estimar los costos de inversión inicial y funcionamiento de un sistema de tratamiento. Adicionalmente el software será alimentado con información sobre las tecnologías, incluyendo referencias sobre los resultados de su utilización en diferentes regiones del país. Figura 3. Esquema general del programa de computadora del modelo de selección de tecnología
VALIDACIÓN Un modelo es la representación abstracta de un sistema real, el cual permite estudiar, predecir o explicar un fenómeno, proceso o metodología con un determinado grado de precisión. Para estudiar este grado de precisión es necesario implementar una estrategia para validar tanto el modelo conceptual como el programa de computadora. A continuación se indican algunas actividades adelantadas en relación con la validación del modelo conceptual:
CONSIDERACIONES FINALES Y PERSPECTIVAS El modelo desarrollado es una herramienta de planeación que permite identificar las opciones tecnológicas sostenibles para localidades entre 500 y 30.000 habitantes y su adecuada utilización va a contribuir a mejorar los criterios de selección de tecnología y a optimizar las inversiones del sector en el tratamiento de agua para consumo humano. El modelo puede ser utilizado en localidades que no cuentan con sistemas de tratamiento, pero también puede ser utilizado para analizar la sostenibilidad de la tecnología utilizada en un sistema de tratamiento existente. Es importante tener en cuenta que el modelo requiere de información básica (datos de entrada) para poder operar en cada uno de los Niveles de selección, hasta llegar a identificar las tecnologías sostenibles, para una determinada localidad. De la calidad de esta información va a depender el grado de precisión de la respuesta del modelo. Para lograr un mejor aprovechamiento de este modelo de selección de tecnología, es indispensable dar continuidad al trabajo iniciado, validando el programa de computadora, realizado el proceso de transferencia, la formación de multiplicadores y el desarrollo de estrategias que facilitan la divulgación masiva de esta experiencia a los potenciales usuarios del modelo. Para apoyar la ejecución de este proceso se ha desarrollado un material didáctico, orientado a explicar en forma detallada los criterios y procedimientos utilizados en la construcción del modelo de selección. Para la continuación de este trabajo, con los objetivos anteriormente mencionados, se destacan las siguientes actividades: revisión y ajustes al programa de computadora, incluyendo un modulo de hipermedia; elaboración de una pagina electrónica para internet (web site); seminarios nacionales e internacionales. BIBLIOGRAFÍA ANDRADE SOSA, Hugo Hernando. (1997) Pensamiento de sistemas y dinámica de sistemas para el modelamiento de fenómenos de diversa naturaleza. Universidad Industrial de Santander, Bucaramanga, Colombia. BRIKKE, F.; BREDERO, M., DE VER, T. and SMET, J. (1996). Linking Techonology Choice with Operation and Maintenance in the context of rural and low-income urban water supply and sanitation. International Water and Sanitation Centre - IRC, World Health Organization. Di BERNANDO, L (1991) Water - Supply problems and treatment technologies in developing countries of South America, Aqua, Vol 40. No. 3, USA. DNP, DEPARTAMENTO NACIONAL DE PLANEACION. (1991).
Agua Potable y Saneamiento Básico: Plan de Ajuste Sectorial: II Fase 1991 - 1994. Documento
DNP-2532-UDU. Santafé de Bogotá: DNP. Colombia. GALVIS,
G.; GALVIS, G.; VISSCHER, J. T. y LLOYD, B. (1991). Sobreponiéndose a las limitaciones de Calidad del Agua con el Concepto de Multibarrera: Una experiencia de Colombia. Cinara. Cali, Colombia. LATORRE, Emilio (1996). Introducción al Enfoque de Sistemas. Departamento de Producción e Investigación de Operaciones. Universidad del Valle. Facultad de Ingeniería. Cali, Colombia. LOETSCHER, Tomas; KELLER, Jürg. (1997). Decisions Involving Numerous Criteria: The Example of Sanitation Planning in Developing Countries, Advanced Wastewater Management Centre, Brisbane. OKUN. D.A, (1991). Best Available Source AWWA Journal, MARCH 1991, USA. TRUJILLO, Carlos. (1997). Análisis de sistemas. Universidad del Valle. Cali, Colombia. VANG GICH, Jhon. (1981). Teoría general de sistemas. Editorial Trillas. S.A. México. VARGAS (1996). Modelo de Decisión para la Selección de un Sistema de Tratamiento de Agua con Tecnología por Filtración de Múltiples Etapas. Tesis de Maestría. Facultad de Ingeniería. Universidad del Valle, Cali, Colombia. WHO (1983). Minimun Evaluation Procedure for Water Supply and Sanitation Projects Document. No. ETS/83.1 CDD/OPAS/83.1 Switzerland. |