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¿Qué es la huella hídrica y cómo calcularla?

Publicado el 12/11/2021

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que es la huella hidrica

La huella hídrica es un indicador clave que nos permite medir la apropiación de los recursos de agua dulce, ya que se utiliza para medir el volumen total de agua dulce empleado en la producción de un producto o servicio por una organización, o consumidos por un individuo o comunidad.

QUÉ ES LA HUELLA HÍDRICA

La huella hídrica es un indicador fundamental para la protección de uno de nuestros recursos naturales más preciados, el agua. Todos los productos que utilizamos en el día a día, la comida que ingerimos, absolutamente todo, requiere agua para su fabricación. La Organización Mundial de la Salud (OMS) estima que en una ducha de 10 minutos consumimos 200 litros de agua.

Para poder hacer estos cálculos y poder medir el consumo de agua derivado de un producto o servicio y sobre todo para poder concienciar sobre el uso irracional de este recurso, es necesario utilizar el cálculo de huella hídrica, de ahí la importancia clave de este indicador. Los acuciantes problemas medioambientales como el cambio climático o la contaminación del medio hídrico, nos recuerdan que no podemos seguir consumiendo agua a este ritmo y de manera totalmente irracional. Debemos actuar y para actuar es fundamental medir y hacer un seguimiento del consumo de este recurso, lo que implica calcular y conocer la huella hídrica asociada.

De manera general se puede definir la huella hídrica como un indicador que mide el volumen de agua dulce utilizado a lo largo de toda la cadena de producción de un bien de consumo o servicio.

HISTORIA DE LA HUELLA HÍDRICA

El concepto de huella hídrica (water footprint) fue introducido en 2002 por A. Y. Hoekstra y P. Q. Hung como el acumulado de toda el agua virtual (agua necesaria para la producción) contenida en todos los bienes o servicios consumidos por un individuo o por los individuos de un país y fue desarrollado en los años siguientes por el propio Hoekstra y otros investigadores, aplicándolo tanto a los consumos como a los propios productos (desplazando al concepto de agua virtual y sustituyéndolo por el de huella hídrica).

Hoekstra cofundó en 2008 la Water Footprint Network, organización sin ánimo de lucro dedicada a fomentar el uso de la huella hídrica como herramienta para promover un uso sostenible y eficiente de los recursos de agua dulce en el mundo. Esta organización publicó su metodología para un cálculo de la huella hídrica en forma de manual: The Water Footprint Assessment Manual (Hoeskstra et al., 2009 y 2011).

Por su parte, la organización de normalización ISO empleó un enfoque distinto para el cálculo de la huella hídrica cuando en 2014 publicó la norma ISO 10406 (actualmente adoptada por AENOR como UNE-EN-ISO 14046 Huella de agua. Principios y directrices), que consistió en utilizar la metodología preexistente del Análisis de Ciclo de Vida, particularizando el análisis de inventario y los impactos al agua.

 

TIPOS DE HUELLA HÍDRICA

Según la Water Footprint Network, podemos distinguir tres tipos de huella hídrica en función de la procedencia del agua:

  • Huella hídrica verde: es el agua de precipitaciones (lluvia y nieve) que queda almacenada en la tierra, en la zona de las raíces, y se evapora, transpira o incorpora las plantas. Es de gran utilidad para productos agrícolas, hortícolas y forestales.
  • Huella hídrica azul: es el agua que proviene de recursos hídricos subterráneos o en superficie y que o se evapora durante la producción de un bien, o se incorpora a él o es vertida en el mar. Es la más relevante en el caso de la industria y el uso doméstico del agua
  • Huella hídrica gris: es la cantidad de agua fresca requerida para diluir el agua contaminada en el proceso de producción hasta que pueda cumplir los estándares de calidad. Por tanto está relacionada con la contaminación del agua

 

METODOLOGÍAS PARA EL CÁLCULO DE LA HUELLA HÍDRICA

Existen dos principales metodologías para el cálculo de la huella hídrica:

  • La metodología de la Water Footprint Network, se basa en el cálculo del agua usada, directa o indirectamente, por un productor o por un consumidor de productos o servicios, incluyendo la cantidad de agua necesaria para diluir los vertidos hasta los niveles de los objetivos de calidad del medio receptor.
  • La metodología de la UNE-EN-ISO 14046 para la huella de agua consiste básicamente en particularizar la metodología de Análisis de Ciclo de Vida (ACV) de la norma ISO 14044, orientando el análisis de inventario y los impactos ambientales al agua. Esto último supone tener en cuenta sólo categorías de impacto aplicables al agua como pueden ser: agotamiento de los recursos –agua-, ecotoxicidad para ecosistemas de agua dulce, eutrofización acuática, etc., con sus correspondientes modelos de impacto e indicadores de categoría de impacto. Por otra parte, la metodología de la norma UNE-EN-ISO 14046 para el cálculo de la huella hídrica, implica tomar numerosas decisiones sobre la aplicación de distintos criterios, alcances y modelos de impacto (como la de ACV), que conducen a resultados distintos.

Metodología  de cálculo de huella hídrica Water Footprint Network

Está metodología para el cálculo de la huella hídrica está recogida en forma de manual. Ha habido dos ediciones: una primera en 2009 y una segunda, en 2011: The Water Footprint Assessment Manual (Hoeskstra et al., 2011). Es conceptualmente más sencilla que la de la norma UNE-EN-ISO 14046, y, en principio, más fácil de aplicar. Esta metodología de cálculo de huella hídrica se puede emplear sin necesidad de programas o bases de datos de pago.

En algunos informes de huella hídrica corporativa aparece un logo que indica que los autores han recibido formación de la Water Footprint Network, esto no implica verificación externa. Por su parte, AENOR puede verificar cálculos de huella hídrica hechos con esta metodología.

Concepto de huella hídrica según la Water Footprint Network

La Water Footprint Network, entiende la huella hídrica como un indicador exhaustivo de la apropiación de recursos de agua dulce. Según el punto de vista de quién “se apropia” de los recursos, puede hablarse de huella hídrica de una etapa de proceso, de un producto, de un consumidor individual, de un colectivo de consumidores, de un país… y define la huella hídrica de un producto como el volumen de agua dulce empleado para producir el producto, medido sobre toda la cadena de suministro.

Como ya comentamos antes, esta metodología distingue tres tipos de huella hídrica:

  • Huella hídrica azul
  • Huella hídrica verde
  • Huella hídrica gris

Las huellas hídricas azul y verde contabilizan consumos de agua y la huella hídrica gris contabiliza contaminación del agua.

El bloque básico para construir la huella hídrica es la huella hídrica de una etapa de proceso. La huella de un producto (bien o servicio) intermedio o final es la suma de las huellas de varias etapas de proceso. La huella hídrica de un consumidor individual es una función de las huellas de varios productos consumidos por éste, etc.

Los recursos de agua azul son generalmente más escasos y tienen mayores costes de oportunidad que el agua verde, lo que puede ser un motivo para enfocar el cálculo únicamente en el agua azul. Sin embargo, los recursos de agua verde son también limitados y, por tanto, escasos, lo que da un argumento para tenerla también en cuenta. Además, el agua verde puede ser sustituida por agua azul (y viceversa, en agricultura), por lo que una imagen completa sólo puede obtenerse contabilizando las dos.

Si uno está interesado en la contaminación del agua y en comparar las atribuciones relativas de la contaminación del agua y del consumo de agua en los recursos de agua disponibles, es relevante contabilizar la huella hídrica gris además de la huella hídrica azul.

En resumen: Lo aconsejable es tener en cuenta los tres tipos de huella hídrica.

¿Qué periodo de datos se deben utilizar?

En cualquier estudio de huella hídrica, se debe contemplar explícitamente el periodo de datos empleado, ya que el periodo elegido afectará a los resultados. En años secos, la huella hídrica azul de un producto de cultivo será mucho mayor que en años húmedos, ya que se necesitará mucho más riego. Se puede elegir calcular huellas hídricas para un año particular, o un número específico de años, pero alternativamente se puede elegir calcular la huella hídrica en un año medio dado el clima existente (definido como la media de un periodo consecutivo de 30 años). En el último caso, se combinará diferentes periodos en un análisis: por ejemplo, producción y crecimiento (de cultivos) de un periodo reciente de cinco años, pero datos climáticos (temperatura, precipitación) como una media de los últimos 30 años.

El periodo de datos afecta principalmente a la huella hídrica de cultivos agrícolas o forestales. En estos casos se deberá adoptar un criterio coherente para el conjunto de los productos arícolas o forestales, sean entradas o salidas.

Huella hídrica azul de una etapa de proceso

La huella hídrica azul es un indicador del uso consuntivo de agua dulce superficial y subterránea, expresado como caudal (volumen/tiempo), el concepto “uso consuntivo del agua” se refiere a alguno de los siguientes:

  • Las evaporaciones de agua
  • El agua incorporada a los productos
  • El agua que no se devuelve a la misma cuenca (se devuelve a otra cuenca o al mar)
  • El agua que no se devuelve en el mismo periodo, por ejemplo, que se capta en periodo de estiaje y se retorna en periodo húmedo

 

Huella hídrica verde de una etapa de proceso

La huella hídrica verde es un indicador del consumo de la denominada “agua verde”: agua de lluvia que cae sobre el suelo y que no produce escorrentías o recarga de acuíferos, sino que se almacena en el suelo. La huella hídrica verde es el volumen de agua de lluvia consumido durante el proceso de producción, expresado como caudal (volumen/tiempo). Es particularmente importante en los productos agrícolas y forestales, en cuyo contabiliza la evapotranspiración de los cultivos agrícolas  o forestales más el agua incorporada a los cultivos (o a la madera).

El consumo de agua verde en agricultura se puede medir o calcular mediante un conjunto de fórmulas empíricas o con un modelo de cultivos adecuado para calcular la evapotranspiración basado en datos de entrada climatológicos, de suelos y características de los cultivos.

huella hidrica verde

Huella hídrica gris de una etapa de proceso

La huella hídrica gris es un indicador del grado de contaminación de agua dulce que se puede asociar a una etapa del proceso productivo. Se define como el volumen de agua dulce necesario para asimilar la carga de contaminantes, basado en las concentraciones naturales de fondo y los criterios de calidad ambiental existentes (en el caso de España, valores de referencia y Normas de calidad Ambiental de la masa de agua respectivamente). En otras palabras la huella hídrica gris es el volumen de agua natural necesaria para diluir el vertido hasta los niveles de las normas de calidad ambiental, de hecho, si se eludió el término dilución en la definición de la Water Footprint Network fue solo para evitar que alguien pudiera interpretar que es necesario diluir los vertidos en lugar de reducir su carga contaminante.

Se expresa como caudal (volumen/tiempo) y se calcula dividiendo la carga de contaminante (L, en masa/tiempo) por la diferencia entre el criterio de calidad ambiental  para el contaminante (la máxima concentración Cmax, en masa/volumen) y su concentración natural el la masa de agua receptora (Cnat, en masa/volumen):

que es la huella hidrica I

Huella hídrica de un producto

La huella hídrica de un producto se define como el volumen total de agua dulce que se usa directa o indirectamente para producir un producto.

Se puede calcular según dos enfoques alternativos: el enfoque de la suma en cadena y el enfoque de acumulación paso a paso. El primero sólo se puede aplicar a procesos de producción simples con un único producto, mientras que el segundo sirve también para procesos con salidas múltiples e implica una regla de asignación económica

En el caso de un sistema de producción simple con un solo producto, la huella hídrica se puede calcular por el enfoque de suma en cadena. La huella hídrica del producto p, expresada como volumen (de agua dulce) / masa (de producto), se calcula como el cociente entre la suma de las huellas hídricas de las etapas de proceso y la producción:

que es la huella hidrica

Donde WFproc[s] es la huella hídrica de la etapa de proceso s (volumen/tiempo) y P[p] es la producción del producto p (masa/tiempo)

Huella hídrica de un producto. Enfoque acumulativo paso a paso

Este enfoque de cálculo es una vía general de calcular la huella hídrica de un producto basada en las huellas hídricas de los productos de entrada (inputs) que son necesarios en la última etapa de proceso para producir el producto y la huella hídrica de la última etapa del proceso productivo.

Consiste básicamente en sumar a la huella hídrica de la última etapa de proceso la huella hídricas media ponderada de los productos de entrada empleando como pesos  sus respectiva masas y aplicar al resultado una regla de asignación económica para repartir la huella hídrica resultante entre los distintos productos de salida

La huella hídrica de un producto p (Wfprod[p]) que se obtiene procesando y productos de entrada (inputs) en un proceso que produce z productos de salida, se calcula con la fórmula

que es la huella hidrica

 WFproc[p] es la huella hídrica de la etapa de proceso que transforma las y entradas en z productos, expresada como uso de agua por unidad de producto procesado p (volumen/masa).

WFprod[i] es la huella hídrica del producto de entrada i

fp[p,i] es el denominado “factor de producción” del producto i, definido como la cantidad de producto de salida w[p] (masa) obtenido por unidad de producto i de entrada w[i] (masa), f[p,i] = w[p]/w[i] (adimensional).

fv[p] es la fracción de valor del producto p (unidades monetarias/unidades monetarias), definida como el ratio del valor de mercado del producto con relación al valor agregado de mercado de todos los productos de salida (p desde 1 hasta z) obtenidos a partir de los productos de entrada:

que es la huella hidrica

Donde price[p] es el precio del producto p (unidades monetarias/masa)

Huella hídrica corporativa

La huella hídrica de un negocio, también llamada huella hídrica corporativa o de organización, se define como el volumen total de agua dulce usada directa o indirectamente para llevar a cabo y mantener un negocio. Consiste en dos componentes principales: la huella hídrica operacional (o directa), que es el volumen de agua residual consumido o contaminado debido a las operaciones del propio negocio, y la huella hídrica de la cadena de suministro (o indirecta), que es el volumen de agua dulce consumido o contaminado para producir todos los bienes y servicios que forman las entradas de producción del negocio.

Se puede distinguir adicionalmente entre huella hídrica directamente asociada a la producción del producto y la huella hídrica de actividades generales, que se define como la huella hídrica de las actividades generales para desempeñar el negocio y de los bienes y servicios generales consumidos por el negocio. El término “huella hídrica de actividades generales” (overhead water footprint) se usa para identificar consumos de agua necesarios para la continuidad del funcionamiento del negocio pero que no se relacionan directamente con la producción de un producto completo, por ejemplo, uso en jardinería, cocinas, baños, etc.

METODOLOGIA DE CÁLCULO DE LA HUELLA HÍDRICA SEGÚN UNE-EN-ISO 14046

La metodología para la evaluación de la huella hídrica de productos, procesos y organizaciones según la norma UNE-EN-ISO 14046) se basa en el Análisis de Ciclo de Vida de acuerdo con la Norma ISO 14044, restringiendo su ámbito al agua:  Sólo las emisiones al aire y los vertidos al suelo con impacto en la calidad del agua se incluyen en la evaluación y no se incluyen todas las emisiones al aire o vertidos al suelo.

Esta metodología de cálculo de la huella hídrica incluye las 4 fases del análisis de ciclo de vida:

  1. definición del objetivo y alcance
  2. análisis de inventario de la huella de agua
  3. Evaluación del impacto de la huella de agua
  4. Interpretación de los resultados

En la práctica, para aplicar la metodología de la UNE-EN-ISO 14046 se necesita un programa de Análisis de Ciclo de Vida con bases de datos

Definición del objetivo y alcance

Para el caso de la huella hídrica es prácticamente igual que la definición del objetivo y alcance de un Análisis de Ciclo de Vida.

Objetivo del estudio:

  • Las aplicaciones previstas
  • Las razones para efectuar el estudio
  • El público objetivo
  • si el estudio es una evaluación única o independiente o si forma parte de un análisis de ciclo de vida,
  • si el estudio forma parte de un análisis de ciclo de vida dónde está prevista una aseveración comparativa

Alcance del estudio:

  1. sistema bajo estudio, límites del sistema y límites de la organización
  2. unidad funcional
  3. definición y cobertura geográfica y temporal del estudio
  4. datos y requisitos de calidad de los datos
  5. criterios de corte
  6. procedimientos de asignación
  7. suposiciones, juicios de valor y elementos opcionales
  8. metodología de evaluación del impacto de la huella de agua, y las categorías de impacto seleccionadas
  9. considerar si los resultados de la evaluación de la huella de agua van a incluir un resultado del indicador de impacto (y especificar cuál), un perfil de la huella de agua y/o una huella de agua tras la ponderación
  10. considerar si la evaluación de la huella de agua será integral
  11. qué cadenas causa-efecto e impactos potenciales están cubiertos por la evaluación de la huella de agua
  12. incertidumbres y limitaciones
  13. justificaciones para las exclusiones del estudio
  14. condiciones de la línea base, si es aplicable
  15. tipo de informe
  16. tipo de revisión crítica

Análisis de inventario

El inventario de la huella de agua debe incluir entradas y salidas para cada proceso unitario que forme parte del sistema, en general, la información de cada flujo elemental, donde sea pertinente, debe incluir:

  1. cantidades de agua utilizada: masa o volumen
  2. recursos tipo de agua utilizada (pluvial, agua superficial, de mar, salobre, subterránea (exluyendo agua fósil), agua fósil
  3. parámetros y/o características de calidad del agua: características físicas (por ejemplo termal), químicas y o biológicas o descriptores funcionales de la calidad del agua
  4. formas de uso del agua, por ejemplo: evaporación, transpiración, integración en el producto, liberación en diferentes cuencas hidrográficas o en el mar, desplazamiento de agua desde un tipo de recurso fuente de agua a otro tipo de recurso de agua dentro de una cuenca hidrográfica, por ejemplo agua subterránea a agua superficial, otras formas de uso del agua
  5. ubicación geográfica del uso del agua o de su afectación (incluyendo extracción y/o liberación del agua).
  6. Aspectos temporales del uso del agua
  7. Emisiones al aire o vertidos al agua o al suelo que impactan en la calidad del agua

Evaluación de impacto

Los impactos relacionados con el agua se pueden representar por uno o más parámetros que cuantifiquen los impactos ambientales potenciales de un sistema de producto, proceso u organización relacionados con el agua, incluyendo:

  • El resultado del indicador de huella de agua (por ejemplo: huella por escasez), relacionado con una sola categoría de impacto (por ejemplo, escasez de agua)
  • El perfil de la huella de agua que abarca varios resultados de indicadores

Cuando se aplica la ponderación, se debe realizar de acuerdo con la norma ISO 14044 (de ACV).

El término huella de agua sólo se debe utilizar para describir el resultado o resultados de una evaluación integral de la huella de agua. Si los impactos ambientales potenciales relacionados con el agua no se evalúan integralmente, entonces el término huella de agua sólo debe utilizarse con un calificativo

Es decir, que la evaluación de impacto puede abarcar desde una sola categoría de impacto a un conjunto amplio de categorías.

Categorías de impacto

Los impactos relacionados con el agua están relacionados con numerosos mecanismos ambientales y por lo tanto numerosos indicadores de categoría son disponibles (sic). El indicador de categoría o los indicadores de categoría, y el método o métodos de evaluación del impacto de la huella de agua se deben seleccionar con base en los objetivos e el alcance de estudio.

El indicador de categoría o los indicadores de categoría, se pueden elegir en cualquier parte a lo largo del mecanismo ambiental del modelo o de los modelos de caracterización. El nombre del indicador de categoría de impacto debe ser lo suficientemente explícito como para expresar con claridad a qué mecanismo ambiental se refiere…

La elección de las categorías de impacto (o de una sola categoría) abre un abanico de posibilidades muy grande.

Por ejemplo, de las categorías de impacto de la metodología RECIPE de ACV, sólo algunas de ellas se pueden aplicar a la huella hídrica.

Como se ha visto, la elección de las categorías de impacto se puede hacer en cualquier parte a lo largo del mecanismo ambiental del modelo o de los modelos de caracterización.

Interpretación de resultados

La fase de interpretación de la huella hídrica debe incluir lo siguiente:

  1. Identificación de las cuestiones significativas basadas en los resultados de la evaluación de la huella de agua, por ejemplo: procesos con una contribución significativa al cálculo de las huellas de agua, mecanismos ambientales principalmente afectados…
  2. evaluación que considera las verificaciones de los análisis de integridad, sensibilidad y coherencia;
  3. consideraciones de aspectos geográficos y temporales;
  4. conclusiones de la evaluación de la huella de agua;
  5. limintaciones de la evaluación de la huella de agua;
  6. evalución cualitativa y/o cuantitativa de la incertidumbre, por ejemplo mediante la aplicación del método de simulación de Monte Carlo
  7. consideraciones del análisis de sensibilidad para proporcionar rangos acerca de los resultados informados

 

En Eurofins Envira Ingenieros Asesores somos expertos en asesoramiento en temas de optimización del ciclo del agua, disponiendo de un dpto específico para dichas tareas formado por especialistas en esta materia. Entre los múltiples estudios enfocados al ahorro y optimización del ciclo del agua realizamos estudios de huella hídrica, y disponemos de software propio EDAR OPTIMIZA para el control y eficiencia energética de una EDAR.

Además nuestro laboratorio se encuentra acreditado por la Entidad Nacional de Acreditación (ENAC) según UNE-EN ISO/IEC 17025 como Laboratorio de Ensayos en el sector Medioambiental (Acreditación nº 286/LE486). Si estás interesado en cualquiera de nuestros servicios contacta con nosotros a través del siguiente formulario o bien telefónicamente a través del teléfono 985 98 00 50.