20100415121832_1_seminario huella hidrica
TRANSCRIPT
Introducción a la huella hídrica
Seminario metodológico sobre la huella hídrica
Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos
Madrid, 13-14 abril 2010
Maite M. Aldaya
Arjen Hoekstra
University of Twente – The Netherlands
Water Footprint Network
www.waterfootprint.org
1. Introducción
2. Objetivos y alcance de aplicación de la evaluación de la HH
3. Contabilidad de la HH
• HH de un proceso
• HH de un producto
• HH de un consumidor
• HH dentro de un área geográficamente delimitada
• Contabilidad nacional de la HH
• Contabilidad corporativa de la HH
4. Evaluación de la sostenibilidad de la HH
5. Respuesta HH
6. Camino hacia adelante
Estructura
PRODUCCION de bienes intensivos en agua
Globalización del Agua
Consumo de agua local y
contaminación relacionada
con la exportación
CONSUMO de bienes intensivos en agua
Ahorro de agua, pero también
dependencia hídrica relacionada
con la exportación
TRADECOMERCIO
Perspectiva económica
Las regiones con agua abundante tienen
otras oportunidades que las regiones con
escasez de agua, pero el agua no se
incluye en el precio de los productos.
Perspectiva ambiental-social
Los consumidores contribuyen
indirectamente al agotamiento y
contaminación del agua en otros lugares,
sin cubrir el costo.
Perspectiva política
Algunas naciones son cada vez más
dependientes de los recursos hídricos
externos. El agua se convierte en un
recurso geopolítico.
Hay una creciente necesidad de armonizar
las políticas nacionales de agua y de
comercio.
Globalización de los recursos hídricos
Concepto de la huella hídrica
► La HH es un indicador del uso del agua que incluye tanto el uso de agua
directo como indirecto de un consumidor o productor.
► La HH de un individuo, comunidad o empresa se define como el volumen
total de agua dulce que se utiliza para producir los bienes y servicios
consumidos por el individuo o comunidad o producidos por la empresa.
► El uso del agua se mide en términos de volumen de agua consumida
(evaporada o que no retorna) y/o contaminada por unidad de tiempo.
► La HH puede ser calculada para un proceso, producto, consumidor, grupo
de consumidores (e.g. municipio, provincia, estado o nación) o productor (e.g.
un organismo público, empresa privada).
► La HH es un indicador geográfico explícito que no sólo muestra los
volúmenes de uso de agua y la contaminación, sino también las ubicaciones.
Huella hídrica directa Huella hídrica indirecta
Huella hídrica verde Huella hídrica verde
Huella hídrica azul Huella hídrica azul
Huella hídrica gris Huella hídrica gris
Consum
o
de
ag
ua
Conta
m.
de
ag
ua
[Hoekstra, 2008]
Uso no consuntivo de
agua (flujo de retorno)
Extracción de agua
Estadísticas
tradicionales
del uso de agua
Componentes de la huella hídrica
Evaluación de la huella hídrica
Evaluación de la
sostenibilidad de
la huella hídrica
Contabilidad de la
huella hídrica
Formulación de
respuestas
Establecimiento
del objetivo y
alcance
Fase 1 Fase 2 Fase 3 Fase 4
Objetivos y alcance de la
evaluación de la huella hídrica
Objetivos de la evaluación de la HH
► Campañas de sensibilización, identificación de hotspots,
formulación de políticas, establecimiento de objetivos
cuantitativos?
► Enfoque en la contabilidad, evaluación de impacto o
formulación de respuestas?
► Huella hídrica directa y/o indirecta? Huella hídrica verde,
azul y/o gris?
► Evaluación de un año concreto, la media de varios años, o
el análisis de tendencias?
Explicación espacio-temporal
Explicación
espacio-
temporal
Explicación
temporal
Fuente de los datos necesarios
sobre el uso del aguaUso típico de la contabilidad
Nivel AMedia
globalAnual
La literatura disponible y bases de
datos sobre el uso de agua típico
por producto o proceso
Sensibilización; identificación
aproximada de los componentes
que más contribuyen a la huella
hídrica global; desarrollo de
proyecciones mundiales de
consumo de agua
Nivel B
Nacional,
regional o
cuenca
Anual o
mensual
Como el anterior, pero utilizando
datos específicos a nivel nacional,
regional o cuenca
Identificación aproximada de
variabilidad espacial; base de
conocimientos para la
identificación de hotspots y
decisiones de asignación de
agua
Nivel C
Local,
terreno o
campo
Mensual o
diario
Datos empíricos o (si no
directamente medibles)
estimaciones sobre consumo de
agua y contaminación,
especificado por ubicación y
durante todo el año
Base de conocimientos para
llevar a cabo la evaluación de la
sostenibilidad de la huella
hídrica; formulación de una
estrategia para reducir los
impactos
Contabilidad de la
huella hídrica
Coherencia en la contabilidad de la HH
• HH producto = suma de las huellas hídricas de los procesos adoptados
para producir el producto.
• HH consumidor = suma de las huellas hídricas de todos los productos
consumidos por el consumidor.
• HH comunidad = suma de las huellas hídricas de sus miembros.
• HH consumo nacional = suma de las huellas hídricas de sus habitantes.
• HH empresa = suma de las huellas hídricas de los productos finales que
produce la empresa.
• HH dentro de un área geográficamente delimitada = suma de las huellas
hídricas de todos los procesos que tienen lugar en la zona.
Unidad de una huella hídrica
• HH de un proceso: volumen de agua por unidad de tiempo.
Cuando se divide por la cantidad de producto que resulta del proceso,
también puede expresarse como el volumen de agua por unidad de
producto.
• HH de un producto: volumen de agua por unidad de producto. Ejemplos:
o volumen de agua por unidad de masa
o volumen de agua por unidad de dinero
o volumen de agua por parte
o volumen de agua por unidad de energía (alimentos, combustibles)
• HH de un consumidor o empresa y HH dentro de un área: volumen de
agua por unidad de tiempo. La huella hídrica de una comunidad de
consumidores también pueden ser expresada en términos de volumen de
agua por unidad de tiempo per cápita.
HH a lo largo de la cadena de distribución
Cultivo de
alimentos
Huella
hídrica
indirecta
Huella hídrica directa
Ganadería
Huella hídrica directa
Huella
hídrica
indirecta
Procesador
de alimentos
Huella hídrica directa
Huella
hídrica
indirecta
Minorista
Huella hídrica directa
Huella
hídrica
indirecta
Consumidor
Huella hídrica directa
Naciones que comercian
Huella hídrica del
consumo nacional
Importación
agua virtual
Nación A
Huella
hídrica
dentro de
la nación
Exportación
agua virtual
Importación
agua virtual
Huella
hídrica
dentro de
la nación
Exportación
Agua virtual
Nación B
Huella hídrica del
consumo nacional
externainterna internaexterna
Huella hídrica
de un proceso
Huella hídrica de un proceso
Huella hídrica verde
► volumen de agua de lluvia evaporada o incorporada en
el producto.
Huella hídrica azul
► volumen de agua superficial o subterránea evaporada,
incorporada en el producto o retornada a otra cuenca o
al mar.
Huella hídrica gris
► volumen de agua contaminada.
Evaluación de la huella hídrica verde y azul del
proceso de crecimiento de un cultivo
Huella hídrica del crecimiento de un cultivo
Uso de agua (CWU) (m3/ha) / Rendimiento (ton/ha)
lgp
1
10green green
d
CWU ET
lgp
1
10blue blue
d
CWU ET
Requerimiento de agua del cultivo
1. Cálculo de la evapotranspiración de referencia ET0 (mm/day)
e.g. Ecuación Penman-Monteith
2. Cálculo de la evapotranspiración del cultivo Etc (mm/day)
Etc = ET0 Kc donde Kc = coeficiente de cultivo
3. Cálculo del requerimiento de agua del cultivo CWR (m3/ha)
CWR = Σ Etc [acumulada a lo largo del periodo de crecimiento]
Huella hídrica gris
• volumen de agua dulce contaminada que se asocia con la
producción de un producto en toda su cadena de distribución.
• calculado como el volumen de agua que se requiere para asimilar
los contaminantes basado en las normas de calidad ambiental del
agua.
Huella hídrica gris
, proc grey
max nat
LWF
c c
effl nat
max nat
Effl c c
c c
Interpretación de la
huella hídrica gris
• ceffl = cnat grey WF = 0, porque la concentración de la masa de agua
receptora se mantendrá sin cambios.
• ceffl = cmax grey WF = volumen del efluente.
por qué grey WF > 0? parte de la capacidad de asimilar los contaminantes
se ha consumido [conc. en el cuerpo de agua receptor ha pasado de cnat
en la dirección de cmax].
• ceffl < cnat grey WF<0, debido a que el efluente es más limpio que las
condiciones naturales de agua.
• cmax = 0 grey WF=, debido a la prohibición total de un contaminante
muy persistente y tóxico), la huella se va por las nubes.
• cmax = cnat grey WF= , pero este caso no ocurrirá.
,
effl nat
proc grey
max nat
Effl c cWF
c c
3. WFgrey > R
Contaminación
superior a la capacidad
de asimilación del
medio ambiente
1. WFgrey < R Capacidad de
asimilación no
utilizada plenamente
2. WFgrey = R
Capacidad de
asimilación del río
agotada
Carga
crítica
L1 L2 L3
Nivel de
contaminación
L (kg)
Huella hídrica gris en una cuenca
Carga crítica: cuando la capacidad de
asimilación se consume totalmente
Lcrit = R (cmax - cnat)
Huella hídrica gris
Cuando el flujo de residuos se refiere a más de una forma de
contaminación ...
1. Estimación de la HH gris para los distintos contaminantes
2. La HH gris está determinada por el contaminante más crítico,
es decir, el que está asociado con la mayor HH gris
contaminante específica
(si hay agua suficiente para asimilar este contaminante, se
asume que todos los otros contaminantes se han asimilado
también)
[Hoekstra, 2009]
HH gris relacionada con la industria
HH gris en relación con las emisiones de DBO de una planta procesadora de
tomate en China
► Total WFgrey of activity =ceffl = 20 mg/l
cnat = 2 mg/l
E = 6 m3/ton
cmax = 3 mg/l *
Prod = 10,000 ton
= 1.1 106 m3/yr
6 m3/ton
20 mg/l
2 mg/l
* CEC (1988)
= 109 m3/ton
Prod► WFgrey per unit of product =
E * (ceffl – cnat)
(cmax – cnat)
Total WFgrey of activity
HH gris relacionada con la contaminación térmica
,
max max
effl nateffl
proc grey
nat
Effl T TEffl TWF
T T T
E = 100 m3/s
Tmax = 28 ºC*
ΔTeffl = 10 ºC
ΔTmax = 8 ºC
E * ΔTeffl
ΔTmax
WFgrey = = 125 m3/s100m3/s
30ºC
20ºC
* CEC (1988)
HH gris relacionada con la contaminación térmica de una central
termoeléctrica
HH gris relacionada con la contaminación térmica
Central termoeléctrica y masas de agua con presión
significativa en la cuenca del río Guadalquivir (España)
Hotspots son lugares
donde
(1) la actividad tiene una
importante HH gris
(2) el agua está
contaminada
MARM (2007)
HH gris relacionada con la contaminación térmica
HH gris de una región productora de tomate en España (Andalucía)
* EPA (2005)
Applic. rate = 150 kg/ha
Leaching rate = 10%
cmax = 10 mg/l *
cnat = 8 mg/l
Y = 67 ton/ha
L = 15 kg/ha
= 112 m3/ton
= 425 106 m3/yr
► Total WFgrey of activity =
L / (cmax– cnat)
Prod► WFgrey per unit of product =
L
(cmax – cnat)
HH gris relacionada con el nitrógeno
Masas de agua con impacto de nitrógeno
en la cuenca del río Guadalquivir (España)
Tomato
Elaboración propia a partir de MARM (2007)
Hotspots son lugares
donde
(1) la actividad tiene una
importante HH gris
(2) el agua está
contaminada
HH gris relacionada con el nitrógeno
La huella hídrica
de un producto
Huella hídrica de un producto
► el volumen de agua dulce utilizada para producir el producto,
sumado a lo largo de las distintas etapas de la cadena de
distribución.
► cuando y donde se utiliza el agua:
la huella hídrica incluye una dimensión temporal y espacial.
► tipo de uso de agua:
huella hídrica verde, azul, gris.
Huella hídrica de un producto (1)
Process
s=3
WFproc[3]
Process
s=4
Process
s=k
WFproc[4] WFproc[k]
P[p]
Process
s=1
Process
s=2
WFproc[1] WFproc[2]
][
][
][ 1
pP
sWF
pWF
k
sproc
prod
Enfoque cadena de adicción:
Huella hídrica de un producto (2)
Output productsInput products
Input product
i=1
Input product
i=2
Input product
i=y
Output product
p=1
Output product
p=2
Output product
p=z
WFproc
WFprod[1]
WFprod[2]
WFprod[m]
Enfoque acumulativo:1
[ ][ ] [ ] [ ]
[ , ]
yprod
prod proc vi p
WF iWF p WF p f p
f p i
Output productsInput products
Input product
i=1
Input product
i=2
Input product
i=y
Output product
p=1
Output product
p=2
Output product
p=z
WFproc
WFprod[1]
WFprod[2]
WFprod[m]
Huella hídrica de un producto (2)
Enfoque acumulativo:1
[ ][ ] [ ] [ ]
[ , ]
yprod
prod proc vi p
WF iWF p WF p f p
f p i
][
][],[
iw
pwipf p
Fracción de producto:
1
[ ] [ ][ ]
[ ] [ ]v z
p
price p w pf p
price p w p
Fracción de valor:
Huella hídrica del alimento
Uso de agua del cultivo (m3/ha) / Rendimiento (ton/ha)
Huella hídrica de un animal
Suma del agua para el alimento, beber y servicios
Huella hídrica de un producto de origen animal
Distribuir la huella hídrica del animal en sus productos derivados
Evaluación de la huella hídrica
de un producto animal
1 kg trigo 1 m3 agua
1 kg arroz 3 m3 agua
1 kg leche 1 m3 agua
1 kg queso 5 m3 agua
1 kg cerdo 5 m3 agua
1 kg ternera 15 m3 agua
medias globales
Huella hídrica de diversos productos
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
HarvestingCotton plant Seed-cotton
Cotton seed
Cotton lint
Cotton seed
cake
Cotton seed oil
Grey fabric
Fabric
Final textile
Cotton linters
Cotton, not
carded or combed
Cotton, carded or
combed (yarn)
Hulling/
extraction
Garnetted stock
Carding/
Spinning
Yarn waste
Knitting/
weaving
Wet processing
Finishing
Cotton seed oil,
refined
Ginning
18.0
63.0
82.0
35.0
47.0
16.0
33.0
51.0
20.0
10.0
00.1
07.1
00.1
00.1
99.0
95.0
10.0
05.0
00.1
00.1
00.1
00.1
99.0
95.0
10.0
05.0
82.0
35.0
Legend
Value fraction
Product fraction
Cadena de producción
algodón
Fracción de producto
Fracción de valor
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
Blue water footprint
Million m3/yr
2959M
m3/yr
690
Mm3/yr
421
Mm3/yr
2459
Mm3/yr
803
Mm3/yr
581
Mm3/yr
533
Mm3/yr
450
Mm3/yr
EU25's impact on blue water resources
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
Huella hídrica del consumo de algodón de la EU (agua azul)
Huella hídrica del consumo de algodón de la EU (agua verde)
283
Mm3/yr
485
Mm3/yr
3467
Mm3/yr
165
Mm3/yr
Green water footprint
Million m3/yr
186
Mm3/yr
325
Mm3/yr
EU25's impact on green water resources
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
Huella hídrica del consumo de algodón de la EU (agua gris)
Dilution water footprint
Million m3/yr
409
Mm3/yr
310
Mm3/yr
92
Mm3/yr
102
Mm3/yr
635
Mm3/yr
83
Mm3/yr
398
Mm3/yr
697
Mm3/yr
EU25's impact on global water resources due to pollution
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
Huella hídrica del consumo de algodón de la UEagua azul + agua verde + agua gris
3649
Mm3/yr
Total water footprint
Million m3/yr
1423
Mm3/yr
1216
Mm3/yr
6623
Mm3/yr
584
Mm3/yr
581
Mm3/yr
1277
Mm3/yr
395
Mm3/yr
425
Mm3/yr
625
Mm3/yr
Total impact of EU25 on the global water resources
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
La huella hídrica:
crea una conexión entre el consumo en un lugar y los
impactos en los recursos hídricos en otra parte
Desecación del Mar de Aral
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
Esta es un cifra media mundial y agregada. Las decisiones políticas deben tomarse en base a:
1. Huella hídrica real de un café determinado en el lugar de producción preciso.
2. Proporción de huella hídrica verde / azul / gris.
3. Impactos locales de la huella hídrica basados en la vulnerabilidad y escasez local.
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
Huella hídrica
de la energía
Agua-energía
El sector del agua es cada vez más intensivo en
energía.
desalinización
bombeo de agua subterránea más profunda
trasvases de agua (inter-cuenca) a gran escala
El sector de la energía es cada vez más intensivo en
agua.
Biomasa
Huella hídrica de la energía
Portador de energía primaria Huella hídrica media
global (m3/GJ)
No-renovable Gas natural 0.11
Carbón 0.16
Crudo 1.06
Uranio 0.09
Renovable Energía eólica 0.00
Energía termosolar 0.27
Energía hidráulica 22
Energía de la biomasa 70 (rango: 10-250)
[Gerbens-Leenes, Hoekstra & Van der Meer, 2008]
Energía de la biomasa
Fuente
Productos
energéticos
después de la
combustión
Productos
energéticos sólidos o
líquidos
Cultivos de almidón Calor, electricidad Bio-etanol
Cultivos azucareros Calor, electricidad Bio-etanol
Cultivos oleaginosos Calor, electricidad Bio-diesel
Árboles Calor, electricidad Carbón
Residuos orgánicos Calor, electricidad
[Gerbens-Leenes, Hoekstra & Van der Meer, 2008]
Energía de la biomasa
Fuente Ejemplos
Cultivos de
almidón
cebada, yuca, maíz, arroz, patata, sorgo,
centeno, trigo
Cultivos
azucareros
remolacha azucarera, caña de azúcar
Cultivos
oleaginosos
soja, colza, jatrofa
Árboles álamo
[Gerbens-Leenes, Hoekstra & Van der Meer, 2008]
BIOMASA
RESIDUO
RENDIMIENTO
DEL CULTIVO
RESIDUO
RENDIMIENTO
EXTRACCIÓN
ELECTRICIDAD
CALOR
BIODIESEL
ETANOL
Cadena de producción bio-energía
[Gerbens-Leenes, Hoekstra & Van der Meer, 2008]
Huella hídrica de la
energía de la biomasa
[GJ/ton] yield energy [ton/ha] yield crop
/ha][m use watercrop]/GJ[m energy-bio of footprint water
33
Huella hídrica del bioetanol de diferentes cultivos
0
500
1000
1500
2000
2500
sugar
beet
pota
to
sugar
cane
maiz
e
cassave
barley
rye
paddy r
ice
wheat
sorg
hum
m3 p
er
GJ e
than
ol
Lowest value water footprint
Global average water footprint
Highest value water footprint
[Gerbens-Leenes, Hoekstra & Van der Meer, 2009]
Huella hídrica media global de biocombustibles de diferentes cosechas
m3/GJ
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450S
ugar
beet
Pota
to
Sugar
cane
Maiz
e
Cassave
Barley
Rye
Paddy r
ice
Wheat
Soybean
Rapeseed
Sorg
hum
m3 p
er
GJ b
io-e
than
ol
or
bio
die
sel
Green water footprint
Blue water footprint
[Gerbens-Leenes, Hoekstra & Van der Meer, 2008]
Huella hídrica de biocombustibles de diferentes cosechas [litro/litro]
[Gerbens-Leenes, Hoekstra & Van der Meer, 2008]
Conclusiones agua-energía
HH de bio-energía >> HH de otras formas de energía
HH bio-calor o electricidad < HH biocombustibles
HH bio-etanol < HH biodiesel
La remolacha azucarera es el cultivo energético más
eficiente en uso de agua
Grandes diferencias entre países
Huella hídrica
de un consumidor
Huella hídrica de un consumidor
► el total de agua utilizada para la producción de los bienes
y servicios consumidos.
► igual a la suma de las huellas hídricas de todos los bienes
y servicios consumidos.
► dimensiones de la huella hídrica:
• volumen
• donde y cuando
• tipo de uso del agua: verde, azul, gris
La huella hídrica de un consumidor
[Hoekstra, 2008]
usode
aguaazul
aguagris
Agricultor MinoristaProcesador de alimentos
Flujo de
aguavirtual
Flujo de
aguavirtual
Flujo de
aguavirtual
uso de
aguaverde y azul
usode
aguaazul
aguagris
aguagris
Consumidor
usode
aguaazul
aguagris
HH indirecta HH directa
Huella hídrica de un consumidor
, ,cons cons dir cons indirWF WF WF
*
, [ ] [ ]cons indir prod
p
WF C p WF p
*
[ , ] [ , ]
[ ][ , ]
prod
xprod
x
C x p WF x p
WF pC x p
Huella hídrica dentro de un área
geográficamente delimitada
Huella hídrica dentro de un área
geográficamente delimitada
[ ]area proc
q
WF WF q
Contabilidad nacional
de la huella hídrica
► el volumen total de agua que se utiliza para producir los
bienes y servicios consumidos por los habitantes de la nación.
► dos componentes:
• huella hídrica interna – dentro del país.
• huella hídrica externa – en otros países.
Huella hídrica del
consumo nacional
► Huella hídrica nacional =
uso de agua nacional
+ importación de agua virtual
– exportación de agua virtual
Huella hídrica del
consumo nacional
Consumo
Exportación
Pro
du
cció
n
Impo
rta
ció
n
Huella
hídrica
interna
Huella
hídrica
externa
Huella
hídrica
Uso agua
para exportación
Importación
de agua
virtual para
re-exportar
Exportación
agua
virtual
+
+
=
=
Uso del
agua en el
país
Importación
agua
virtual
++
= =
Balance de
agua
virtual
+
+ =
=
Marco nacional de contabilidad de agua
Estadísticas
tradicionales
sobre el
uso de agua
País / región
Huella hídrica nacioal (Gm3/year)
desde la
perspectiva de la
producción
desde la
perspectiva del
consumo
Australia 91 27
Canada 123 63
China 893 883
Egipto 59 70
EU25 559 744
India 1013 987
Japón 54 146
Jordania 1.8 6.3
USA 750 696
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
HH del consumo
nacional
HH dentro
de una naciónEstadísticas tradicionales
del uso del agua,
pero limitadas a las
extracciones de agua
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Chin
a
India
Japan
Pakis
tan
Indonesia
Bra
zil
Mexic
o
Russia
Nig
eri
a
Thailand
Italy
US
A
Wa
ter
foo
tpri
nt
(m3/c
ap
/yr)
Domestic water consumption Industrial goods Agricultural goods
Huella hídrica per capita
Global average water footprint
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
Huella hídrica del consumo nacional
Enfoque top-down
, ,cons nat area nat i eWF WF V V
[ , ] [ , ]e
i i e prod e
n p
V T n p WF n p
*[ ] [ ]e e prod
p
V T p WF p
, [ ]area nat proc
q
WF WF q
*
[ ] [ ] [ , ] [ , ]
[ ][ ] [ , ]
e
e
prod i e prod e
n
prod
i e
n
P p WF p T n p WF n p
WF pP p T n p
Huella hídrica del consumo nacional
Enfoque bottom-up
, , , , ,cons nat cons nat dir cons nat indirWF WF WF
*
, , [ ] [ ]cons nat indir prod
p
WF C p WF p
*
[ ] [ ] [ , ] [ , ]
[ ][ ] [ , ]
e
e
prod i e prod e
n
prod
i e
n
P p WF p T n p WF n p
WF pP p T n p
Flujos de agua virtual internacionales
Flujo de agua virtual (m3/año) =
Volumen comerciado (ton/año) HH producto (m3/ton)
Datos de comercio global:
UN Statistics Division, New York
FAOSTAT, FAO, Rome
Volumen
(109
m3/año)
Porcentaje
(%)
Cultivos y productos vegetales
Ganado y productos ganaderos
Productos industriales
987
276
362
61
17
22
Total 1625 100
= 16% del uso de agua global!
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
Flujos de agua virtual internacionales (1997-2001)
Net virtual water import (Gm3/yr)
-100 - -50-50 - -25
-25 - -10-10 - -5
-5 - 00 - 5
5 - 25
25 - 5050 - 100
No Data
Balances nacionales de agua virtual
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
Arrows show trade flows >10 Gm3/yr
Balances regionales de agua virtual(solo comercio agrícola)
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
Contribución de diversos productos agrícolas a la suma
total de las flujos internacionales de agua virtual
Maize
3%
Other
41%Raw sugar cane
3%
Pork
3%
Coffee
7%
Rice
6%Cotton
4%
Milk products
2%
Barley
2%
Cocoa
9%
Wheat
9%
Soyabean
11%
Bovine meat
13%
Other
25%
Palm oil
3%
Global volume of virtual water flow related to the trade of agricultural products = 1263 Gm3/yr
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
Ahorro de agua nacional
Una nación con recursos hídricos escasos puede ahorrar agua
mediante la importación de un bien intensivo en agua en lugar
de producirlo en el país.
Ahorro de agua mundial
El comercio internacional puede ahorrar agua a nivel mundial
si un bien intensivo en agua se comercia de una zona con alta
productividad a una zona con baja productividad de agua.
Ahorro de agua a través del comercio
Mexico
Virtual water content, Vi = 2182 m3/ton
National water loss
Sn = Ve x T
= 1275 x 488,195
= 0.62 x 109 m
3/yr
Global water saving
Sg = T (Vi-Ve)
= 488,195 x (2182 - 1275)
= 0.44 x 109 m
3/yr
Product trade
T = 488,195 ton/yr
National water saving
Sn = Vi x T
= 2182 x 488,195
= 1.06 x 109 m
3/yr
USA
Virtual water content, Ve = 1275 m3/ton
Ahorro mundial de agua
mediante el comercio de arroz de EEUU a México
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
Thailand
Virtual water content, Ve = 5455 m3/ton
Indonesia
Virtual water content, Vi = 3103 m3/ton
National water loss
Sn = Ve x T
= 5455 x 416,350
= 2.27 x 109 m
3/yr
Global water saving
Sg = T (Vi-Ve)
= 416,350 x (3103 - 5455)
= - 0.98 x 109 m
3/yr
Product trade
T = 416,350 ton/yr
National water saving
Sn = Vi x T
= 3103 x 416,350
= 1.29 x 109 m
3/yr
Pérdida mundial de agua
mediante el comercio de arroz de Tailandia a Indonesia
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
Ahorro mundial de agua
mediante el comercio de productos agrícolas
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
El ahorro mundial de agua como resultado del comercio
internacional de productos agrícolas
= 352 Gm3/año (período 1997-2001)
El ahorro es equivalente al 6% del uso del agua
en la agricultura en el mundo.
Ahorro mundial de agua
WFP(m3/cap/yr)
600 - 800
800 - 10001000 - 1200
1200 - 1300
1300 - 1500
1500 - 1800
1800 - 2100
2100 - 2500
No Data
Huella hídrica per cápita
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Chin
a
India
Japan
Pakis
tan
Indonesia
Bra
zil
Mexic
o
Russia
Nig
eri
a
Thailand
Italy
US
A
Wa
ter
foo
tpri
nt
(m3/c
ap
/yr)
Domestic water consumption Industrial goods Agricultural goods
Huella hídrica per cápita
Global average water footprint
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
Huella hídrica mundial
contribución por categoría de consumo
Huella hídrica mundial = 7450 Gm3/año
85.8%
4.6%
9.6%
Water footprint related to
consumption of industrial goods
Water footprint related to domestic
water consumption
Water footprint related to
consumption of agricultural goods
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
1. Características del consumo
Volumen de consumo
Patrón de consumo
2. Circunstancias de la producción
Clima: demanda evaporativa en el lugar de producción
Prácticas agrícolas: eficiencia del uso de agua
Principales factores determinantes de la huella hídrica de
consumo nacional
Muchos países tienen importación neta de agua virtual y
una importante huella hídrica externa:
La mayor parte de Europa
Norte de África
Medio Oriente
Japón
México
Dependencia hídrica de las naciones
Exportadores Importadores
agua virtual agua virtual
Ucrania Italia
Francia Alemania
Rusia España
Irlanda Holanda
..... Portugal
Suiza
Suecia
Polonia
Bélgica
......
Europa
Exportador Importadores Dependencia de la
agua virtual agua virtual importación de AV
Siria Egipto
Argelia
Marruecos
Israel
Jordania
Túnez
Líbano
19%
33%
15%
74%
73%
17%
67%
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
Medio Oriente y Norte de África
Huella hídrica
de una empresa
• responsabilidad social corporativa
• imagen corporativa / perspectiva de la comercialización
• riesgos de negocios relacionados con la:
- Escasez de agua dulce para las operaciones propias
- Escasez de agua dulce en la cadena de distribución
• Anticiparse al control regulatorio
¿Por qué se interesan las empresas?
La huella hídrica de un minorista
HH cadena de distribución HH operacional HH de uso final del producto
[Hoekstra, 2008]
Estadísticas tradicionales
del uso del agua corporativo
usode
aguaazul
aguagris
Agricultor MinoristaProcesador de alimentos
Flujo de
aguavirtual
Flujo de
aguavirtual
Flujo de
aguavirtual
uso de
aguaverde y azul
usode
aguaazul
aguagris
aguagris
Consumidor
usode
aguaazul
aguagris
La huella hídrica de un minorista
HH cadena de distribución
HH operacional HH de uso final del producto
[Hoekstra, 2008]
Estadísticas tradicionales
del uso del agua corporativo
usode
aguaazul
aguagris
Agricultor MinoristaProcesador de alimentos
Flujo de
aguavirtual
Flujo de
aguavirtual
Flujo de
aguavirtual
uso de
aguaverde y azul
usode
aguaazul
aguagris
aguagris
Consumidor
usode
aguaazul
aguagris
• volumen total de agua dulce que se emplea directa e
indirectamente para hacer funcionar y mantener un negocio.
• dimensión temporal y espacial :
cuando y donde se utilizó el agua.
• tres componentes:
verde: volumen de agua de lluvia consumida.
azul: volumen de agua superficial o subterránea consumida.
gris : volumen de agua contaminada.
Huella hídrica de una empresa
Huella hídrica operacional
• el uso del agua directo por parte del productor – para la
producción, fabricación o actividades de mantenimiento.
Huella hídrica de la cadena de distribución
• el uso del agua indirecto en la cadena de distribución del
productor
Huella hídrica de una empresa
Blue water footprint
Green water footprint
Wate
r
pollu
tion
Wate
r
consum
ption
Blue water footprint
Green water footprint
Grey water footprintGrey water footprint
Water footprint of a business
Operational water footprint
Operational water footprint directly associated
with the production of the product
Supply-chain water footprint
Overhead operational water footprint
Supply-chain water footprint related to
the product inputs
Overhead supply-chain water footprint
Blue water footprint
Green water footprint
Wate
r
pollu
tion
Wate
r
consum
ption
Blue water footprint
Green water footprint
Grey water footprintGrey water footprint
Blue water footprint
Green water footprint
Wate
r
pollu
tion
Wate
r
consum
ption
Blue water footprint
Green water footprint
Grey water footprintGrey water footprintGrey water footprintGrey water footprint
Water footprint of a business
Operational water footprint
Operational water footprint directly associated
with the production of the product
Supply-chain water footprint
Overhead operational water footprint
Supply-chain water footprint related to
the product inputs
Overhead supply-chain water footprint
Blue water footprint
Green water footprint
Wate
r
pollu
tion
Wate
r
consum
ption
Blue water footprint
Green water footprint
Grey water footprintGrey water footprint
Blue water footprint
Green water footprint
Wate
r
pollu
tion
Wate
r
consum
ption
Blue water footprint
Green water footprint
Grey water footprintGrey water footprintGrey water footprintGrey water footprint
Huella hídrica de una empresa
Huella hídrica de una empresa
Operational water footprint Supply-chain water footprint
Water footprint
directly associated
with the production of
the business’s
product(s)
Overhead water
footprint
Water footprint
directly associated
with the production of
the business
product(s)
Overhead water
footprint
Water incorporated
into the product
Water consumed or
polluted through a
washing process
Water thermally
polluted through
use for cooling
Water consumption
or pollution related
to water use in
kitchens, toilets,
cleaning,
gardening, or
washing working
clothes.
Water footprint of
product ingredients
bought by the
company
Water footprint of
other items bought
by the company for
processing their
product
Water footprint of
infrastructure
(construction
materials etc.).
Water footprint of
materials and
energy for general
use (office
materials, cars and
trucks, fuels,
electricity, etc.)
Huella hídrica de una empresa
supply-chain WF operational WF
green WF
blue WF
grey WF
m3/yr
[Hoekstra et al., 2009]
Huella hídrica
• estima la apropiación de agua dulce
• dimensión espacial y temporal
• real, valores específicos a nivel local
• actual, valores específicos a nivel local
• siempre se refiere a toda la cadena de
distribución
• se centra en reducir la huella hídrica
(las unidades del uso de agua no son
intercambiables)
Huella hídrica – Huella de carbono
Huella de carbono
• estima la emisión de gases de EI
• ninguna dimensión espacio-temporal
• valores medios mundiales
• cadena de distribución incluida sólo en
el 'ámbito de aplicación 3 de
contabilidad del carbono'
• muchos esfuerzos se centran en la
compensación (las unidades de
emisión de carbono son
intercambiables)
Huella hídrica y huella de carbono son herramientas complementarias.
[Hoekstra et al., 2009]
Huella hídrica – Análisis del ciclo de vida
Huella hídrica
• estima la apropiación de agua dulce
• multi-dimensional (tipo de uso de
agua, ubicación, tiempo)
• volúmenes de agua real, sin ponderar
ACV
• estima el impacto ambiental global
• sin dimensión espacial
• Pondera los volúmenes de agua
basados en impactos
Para las empresas, la evaluación de la huella hídrica y el ACV son herramientas
complementarias.
• La evaluación de la HH es una herramienta para apoyar la formulación de una
estrategia sostenible de gestión del agua en las operaciones y cadena de
distribución.
• El ACV es una herramienta para comparar el impacto ambiental global de
diferentes productos.
La HH es un indicador general del uso del agua; la aplicación de la HH en la fase de
inventario del ACV es una aplicación en particular.
Huella hídrica – Análisis del ciclo de vida
WF
assessment
phase
Outcome Physical meaning Resolution LCA phase
Water footprint
accounting
Blue, green and grey
water footprints
(volumetric)
Water volume
consumed or polluted
per unit of product
Spatiotempo
rally explicit
Life cycle
inventory
Water footprint
sustainability
assessment
Environmental, social
and economic impacts
Various measurable
impact variables
Spatiotempo
rally explicit
Life cycle
impact
assessment
Aggregated water
footprint impact indexNone
Non
spatiotempor
ally explicit
Evaluación de la sostenibilidad
de la huella hídrica
1. HH a nivel de cuenca, nacional o global alimenta el
debate sobre la asignación del agua
La disponibilidad de agua es limitada. La HH estima cuanta
agua va a qué fines o usuarios.
Debates: (1) uso ambientalmente sostenible de agua, (2) uso
equitativo del agua, (3) uso eficiente del agua (4) agua para
alimentos vs bio-energía, etc.
2. Datos HH a nivel local alimentan el debate sobre los
impactos locales del uso de agua o contaminación
La HH de una actividad concreta en un momento / ubicación
específica puede violar los CE locales o las normas de calidad
de agua locales o privar a otros usuarios.
Qué información proporciona la HH?
De la contabilidad de la huella hídrica a la formulación
de políticas
1
Vulnerabilidad de los sistemas hídricos locales
Huella hídrica
espacio-temporal
de un
• producto
• individuo
• comunidad
• empresa
Estrés hídrico en los lugares donde se
localiza la huella hídrica
Impactos de la
huella hídrica
• ambiental
• social
• económico
Reducir y
compensar los
impactos
negativos de la
huella hídrica
2 3
[Hoekstra, 2008]
Evaluación de la sostenibilidad de la huella hídrica
Environmental perspective Social perspective Economic perspective
Micro-level:
local
Does the green water footprint
favour production at the cost of
valuable natural vegetation and
biodiversity?
Does the blue WF violate local
environmental flow requirements at
any time?
Does the grey WF violates local
ambient water quality standards?
Does the WF deprive other local
water users?
Is the water productivity optimal?
Can water be saved without
reducing the production?
Is the price of water for the user
below its real economic cost,
resulting in inefficient use?
Is water scarcity factored in into the
decision to consume water?
Meso-level:
river basin
Does the blue or green WF lead to
changed runoff pattern and
associated environmental impacts
downstream?
Does the grey WF contribute to
violation of ambient water quality
standards downstream?
Does the green, blue of grey WF
affect downstream users without
proper compensation or benefit
sharing?
Is the water allocation in time and
space over different users optimal?
What are the opportunity costs?
Are there opportunity costs by not
consuming water for another
purpose providing more value?
Are there uncompensated external
effects on downstream users?
Macro-level:
beyond the
river basin,
global
Can the WF for the given purpose
be sustained given the larger
context of limited freshwater
availability worldwide and other
(possibly more important)
competing demands?
Is it equitable to have this WF
for the given purpose given the
larger context of limited
freshwater availability worldwide
and other (possibly more
important) competing demands?
Are regional production patterns of
and trade in water-intensive
products optimal (efficient)?
Are low-value water-intensive
products exported from a water-
scarce basin?
Hotspots ambientales locales
Spatiotemporally explicit
blue water footprint
Hotspots of the blue
water footprint Degree of violation of environmental flow requirements in the catchments and periods
where the blue water footprint occurs
Spatiotemporally explicit
grey water footprint
Hotspots of the grey
water footprint Degree of violation of ambient water quality
standards in the catchments and periods where the grey water footprint occurs
Spatiotemporally explicit
green water footprint
Hotspots of the green
water footprint Degree of replacement of the green evaporative
flow from natural vegetation to productive vegetation at the cost of terrestrial
biodiversity in the catchments where the green water footprint occurs
Mapa global representando
la localización de la
huella hídrica
Sobreposición
Evaluación de impacto de la huella hídrica
Mapa global representando
el estrés hídrico
Mapa global de ‘hotspots’
Evaluación de impacto – ejemplo hipotético
Principales regiones productoras
Países productores
Huella hídrica global de una empresa situada en
Holanda
Water stress(withdrawal-to-availability)
< 0.3
0.3 - 0.4
0.4 - 0.5
0.5 - 0.6
0.6 - 0.7
0.7 - 0.8
0.8 - 0.9
0.9 - 1.0
> 1.0
Escasez hídrica ambiental
Water stress(withdrawal-to-availability)
< 0.3
0.3 - 0.4
0.4 - 0.5
0.5 - 0.6
0.6 - 0.7
0.7 - 0.8
0.8 - 0.9
0.9 - 1.0
> 1.0
Principales regiones productoras
Hotspots
Hotspots
Hotspots son puntos donde
(1) la empresa tiene una huella
hídrica considerable
(2) Estrés hídrico.
Huella hídrica - repuesta
[Hoekstra et al., 2009]
Huella hídrica - respuesta
Reducción de la
huella hídrica
Evitar la huella
hídrica
Compensación de la
huella hídrica
Paso 1 Paso 2 Paso 3
Evitar: no emprender actividades que consumen agua, si se dispone de
alternativas razonables.
Reducir: emprender lo que es razonablemente posible para reducir la huella
hídrica existente.
Compensar: compensar la huella hídrica residual haciendo una inversión
razonable en la creación o el apoyo a proyectos que apuntan a un uso
del agua sostenible, equitativo y eficiente en la cuenca donde se
encuentra hídrica de agua residual.
‘razonable’ incluye elementos normativos que requieren una mayor
especificación y consenso.
[Hoekstra, 2008]
Evitar, reducir y compensar la huella hídrica
Reducción de la huella hídrica directa:
ahorro de agua en el baño, cabezal de ducha de bajo caudal/flujo,
etc.
Reducción de la huella hídrica indirecta:
Elección de otro producto con menor huella hídrica;
Elección del mismo producto pero con menor huella hídrica.
Pedir transparencia en los productos a las empresas y
regulación a los gobiernos
Perspectiva consumidor
Reducción de la huella hídrica operacional:
• ahorro de agua en sus propias operaciones.
Reducción de la huella hídrica en la cadena de distribución:
• influenciando a los proveedores;
• cambiando a otros proveedores;
• transformando el modelo comercial para incorporar o
mejorar el control de las cadenas de distribución.
Perspectiva empresa
[Hoekstra, 2008]
Informes sobre la huella hídrica
Estándares compartidos
Etiquetado de los productos
Certificación de empresas
Benchmarking
Objetivos cuantitativos de reducción de la huella
Empresa / transparencia productos
[Morrison et al., 2009; Pegram et al, 2009; Hoekstra et al., 2009]
Reducir el riesgo de las inversiones:
• riesgo físico debido por la escasez de agua o la contaminación
• riesgo de la imagen corporativa dañada
• riesgo regulatorio
• riesgo financiero
La demanda de contabilidad y objetivos cuantitativos fundamentados
de reducción de la huella hídrica de las empresas.
Perspectiva del inversor
Perspectiva del gobierno
Integrar el análisis de la huella hídrica en la política nacional de agua.
Promover la coherencia entre la política del agua y otras políticas
gubernamentales: ambiental, agrícola, energética, comercio, política
exterior.
Reducir la huella hídrica propia de la organización:
reducción de la huella hídrica de los servicios públicos.
Promover la transparencia de los productos
regular o dar incentivos a las empresas a hacer la contabilidad anual de la
huella hídrica de la empresa e implementar medidas de reducción de la
huella hídrica
por ejemplo, a través de la promoción de una etiqueta de agua para
productos intensivos en agua;
por ejemplo, a través de la certificación hídrica de las empresas.
Nivel Medio
Nivel de usuario
Eficiencia del uso del agua
local
Crear incentivos a nivel de
usuario: precio del agua,
promover tecnología,
concienciación
Nivel de cuenca
Eficiencia en la asignación
del agua
Asignación del agua donde el
valor añadido es mayor
Nivel global
Eficiencia en el uso del
agua global
Comercio de agua virtual de
regiones con abundante agua a
regiones con escasos recursos
hídricos
Eficiencia del uso del agua a distintos niveles
Tema clave: como desarrollar una serie de acciones coherentes a
diferentes niveles espaciales para resolver los problemas de agua locales.
Internal
water
footprint
External
water
footprint
WF of
national
consumpt.
Water use
for export
Virtual water
import for re-
export
Virtual
water
export
+
+
=
=
WF
within
nation
Virtual
water
import
++
= =
Virtual
water
budget
+
+ =
=
Cuando el objetivo de la política es el ahorro de agua interna
Reduce
water use
in nation
Internal
water
footprint
External
water
footprint
WF of
national
consumpt.
Water use
for export
Virtual water
import for re-
export
Virtual
water
export
+
+
=
=
WF
within
nation
Virtual
water
import
++
= =
Virtual
water
budget
+
+ =
=
Reduce
water use
in nation
Increase
virtual water
import
Cuando el objetivo de la política es el ahorro de agua interna
Internal
water
footprint
External
water
footprint
WF of
national
consumpt.
Water use
for export
Virtual water
import for re-
export
Virtual
water
export
+
+
=
=
WF
within
nation
Virtual
water
import
++
= =
Virtual
water
budget
+
+ =
=
Reduce
water use
in nation
Reduce
virtual water
export
Increase
virtual water
import
Cuando el objetivo de la política es el ahorro de agua interna
Internal
water
footprint
External
water
footprint
WF of
national
consumpt.
Water use
for export
Virtual water
import for re-
export
Virtual
water
export
+
+
=
=
WF
within
nation
Virtual
water
import
++
= =
Virtual
water
budget
+
+ =
=
Cuando el objetivo de política es auto-suficiencia de agua
Optimise
water use
in nation
Decrease
Dependency on
virtual water
import
Reduce
virtual water
export
Internal
water
footprint
External
water
footprint
WF of
national
consumpt.
Water use
for export
Virtual water
import for re-
export
Virtual
water
export
+
+
=
=
WF
within
nation
Virtual
water
import
++
= =
Virtual
water
budget
+
+ =
=
Cuando el objetivo de la política es el consumo sostenible
Reduce the
water footprint
Responsabilidad compartida y convergencia
Consumidores o el consumidor o las organizaciones
ambientales empujan a las empresas y gobiernos a
tratar el uso del agua y los impactos en la cadena de
distribución.
Algunas empresas actúan voluntariamente de manera
anticipada.
Gobiernos promover a las empresas en una fase
temprana e implementar regulaciones en una fase
posterior.
Cooperación internacional
protocolo internacional sobre la tarificación del agua
derechos de agua mínimos
permisos negociables de la huella hídrica
etiquetado de los productos intensivos en agua
certificación hídrica de industrias y minoristas
directrices comunes sobre la neutralidad hídrica para
las empresas
El rol de la tecnología
Prevención del consumo de agua
rediseño de procesos - por ejemplo, saneamiento seco,
limpieza en seco
Tecnología de ahorro de agua
dispositivos innovadores en los hogares y las industrias
técnicas de ahorro de agua de riego a lo largo de la cadena de
distribución (almacenamiento - distribución - aplicación)
reutilización de agua
Desalinización
Prevención de la contaminación
reciclaje de productos químicos y materiales
tratamiento de aguas residuales
El camino hacia adelante
5
Investigación futura
Análisis huella hídrica – GIS
Contabilidad – evaluación de impacto – estrategia/política
Implicaciones para la planificación hidrológica nacional
Aplicaciones en diferentes sectores corporativos
Estudios de producto
Huella hídrica – Huella de carbono
Huella hídrica – Análisis de ciclo de vida
Etiquetado / certificación
Reducción y compensación de la huella hídrica
Retos metodológicos
Problema de truncamiento
División de la HH azul y gris en componentes más específicos
Azul: agua superficial, aguas subterráneas fósiles y renovables.
Gris: HH gris por tipo de contaminación.
Resolución y escala de medición del uso consuntivo de agua
¿Qué hacer cuando se extrae de un lugar y retorna a otro lugar (aguas abajo)?
¿Qué hacer cuando se extrae agua subterránea y se vierte en aguas superficiales?
HH gris
Métodos de impacto ambiental
Año base, tendencias en el tiempo
Incertidumbres
Gracias
www.waterfootprint.org