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Seminario: Uso Eficiente de Energía y Agua en Organismos Operadores de Agua y Saneamiento
“Tecnologías de Bajo Consumo en Usuarios Domésticos y Comerciales”
Christian Izquierdo Cruz
Boca del Río, Veracruz, 10 de Diciembre de 2003.
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Uso Eficiente del Agua
1.- Cualquier medida que reduzca la cantidad de agua que se utiliza por unidad de cualquier actividad, y que favorezca el mantenimiento o mejoramiento de la calidad de agua.
2.- Uso de tecnología y prácticas eficientes que permiten tener un servicio igual o mejor con menos agua
Incluye dos aspectos:
Conservación
Calidad
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Uso Eficiente del Agua: Conservación
1.- Cualquier reducción o prevención de pérdida del agua que sea debeneficio para la sociedad
2.- Se relaciona con un corte brusco en el uso de agua con el fin de hacer “más” actividades con “menos” agua
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Uso Eficiente del Agua: Calidad
Aplicación de técnicas de tratamiento para obtener una calidad de agua aceptable para el uso al que está destinada.
En el caso de usos domésticos la calidad del agua debe ser apta para el onsumo humano sin causar afectaciones a la salud (potable).
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Técnicas de Uso Eficiente en Usuarios Domésticos
Se pueden distinguir técnicas en dos niveles diferentes:
Ciudad
Edificios
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Técnicas de Uso de Eficiente: Ciudad
EjemplosTécnicas
A nivel ciudad, domicilio o actividadReglamentación
EscalonadasTarifas
Programa de macro y micromediciónMedición
Distritos pitométricosAuditorías del aguaDetección y reparación de fugas
Programas escolaresEducación
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Técnicas de Uso de Eficiente: Edificios
EjemplosTécnica
Riego eficiente de jardinesManejo de albercasUso de plantas nativas
Exteriores
Excusados de bajo consumoRegaderasLavadorasDetección de fugas
Interiores
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Ténicas de Uso Ediciente del Agua: En edificios y el medio residencial (1)
Técnica Ventajas Desventaja Reducción del consumo
Medición • Fácil de implantar • Mayor potencial de
ahorros
• Altos costos de capital • Requiere cambios en
la estructura tarifaria
25% en áreas que no tienen medición
Reparación de fugas
• Reduce el agua no contabilizada
• Los costos pueden sobrepasar los del agua ahorrada
9% aproximadamente
Tarifas • Pueden inducir fuertemente al ahorro
• Objeción de los usuarios
• Requiere de estructuras bien diseñadas para ser efectivas
10%
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Ténicas de Uso Ediciente del Agua: En edificios y el medio residencial (2)
Técnica Ventajas Desventaja Reducción del consumo
Dispositivos ahorradores
• Baratos • Ahorros rápidos
• Requiere la cooperación del usuario
Al menos 10% del consumo
residencial Reglamentación • Gran potencial de
ahorro • Reduce aguas
residuales
• Posible resistencia de constructores
Sobre un 10% del uso residencial
Restricciones al uso residencial
• Efectivo en los exteriores de las casas, especialmente en sequías
• Requiere la cooperación del usuario
• Difícil de establecer
10 a 20% del uso residencial
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Ténicas de Uso Ediciente del Agua: En edificios y el medio residencial (3)
Técnica Ventajas Desventaja Reducción del consumo
Reuso y jardines eficientes
• Ahorros significativos • Bajo mantenimiento de
las plantas nativas
• Baja aceptación de usuarios
• Preferencia de los usuarios por determinadas plantas
• Puede no haber disponibilidad de plantas nativas
25% del uso residencial
Educación • Puede cambiar malos hábitos
• Resultados a largo plazo
• Promueve la participación voluntaria
• Requiere un esfuerzo bien planeado y coordinado
5%
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Experiencias en el Uso Residencial y Edificios: SAA del GDF, Antecedentes
Programa inicial:
Forma parte del programa del SAA del GDF13 Inmubles de diferentes tamañosPotencial de ahorro basado en mediciones (equipos de extracción como inodoros, llaves, regaderas, etc)e inspecciones físicas
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Experiencias en el Uso Residencial y Edificios: SAA del GDF, Metodología
Levantamiento de datos:
Conteo físicoConsulta de inventariosConsulta de planosDatos contenidos en las especificaciones de los equipos
Mecanismos utilizados
Manuales para el levantamiento de datos elaborados por la CGSAAFormatos de levantamientoEntrevistas al personal de servicios generales y a usuariosConsulta de los recibos de facturación eléctrica
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Experiencias en el Uso Residencial y Edificios: SAA del GDF, Resultados
Ahorro económico
($/año)
Inversión
($)
Ahorro estimado en
consumo
(m3/año)
Consumo total
(m3/año)
359,06188,65011,706
(13.1%)89,509
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Experiencias en el Uso Residencial y Edificios: Hospitales Tlalpan, antecedentes
Desarrollado en 4 hospitales de tercer nivel en la delegación de Tlalpan
Enfocado a medidas de:
gestión ambiental,producción más limpia (manejo de residuos y conservación de agua), eficiencia energética (eléctrica y térmica)
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Experiencias en el Uso Residencial y Edificios (2): Hospitales Tlalpan Resultados
0
100,000
200,000
300,000
400,000
500,000
600,000
m3/
año
Agua Potable Agua Tratada
Actual Propuesto
0
500,000
1,000,000
1,500,000
2,000,000
2,500,000
3,000,000
Peso
s
Agua Potable Agua tratada
Inversión (pesos) Ahorro (pesos/año)PSR: 1.2 meses
Resultados Económicos
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Experiencias en el Uso Residencial y Edificios (2): Hospitales Tlalpan Resultados
De acuerdo a la extracción el uso de agua en edificios se puede dividir en dos grandes aspectos:
Los equipos de extracción: Todos los equipos que para su funcionamiento necesitan consumir agua, por ejemplo: inodoros, albercas, llaves, regaderas y lavadoras.
Operaciones de uso de agua: Aquellas actividades realizadas en el edificio que requieren el uso agua (voluntario o involuntario), por ejemplo el riego, la limpieza de pisos y vehículos.
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Estudio de Caso en el Sector Residencial
Proyecto Piloto de Ahorro de Agua en la Unidad Habitacional (UH) Tlalpan Huepanco, Delegación Tlalpan
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Proyecto Piloto en la UHTlalpan Huepanco
Llevado a cabo como parte de Programa Ambiental de la DelegaciónTlalpan, 1998 - 2001Co-financiado por la Delegación Tlalpan y USAID/MéxicoImplantado por:– Delegación Tlalpan, Subdirección de Operación Hidráulica – Consultoría y Servicios en Tecnologías Eficientes (CySTE) – Centro Mexicano para la Producción más Limpia (CMP+L)– PA Consulting Group
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Proyecto Piloto en la UHTlalpan Huepanco
Arranque en diciembre de 1999. Esta UH cuenta con 10 edificios de 20 departamentos cada uno, distribuidos en 5 pisos (niveles).
Objetivos:
Determinar el potencial de ahorro al instalar accesorios eficientes: regaderas de bajo caudal, aireadores, etc.Formular recomendaciones para realizar proyectos residenciales de ahorro de agua de mayor escala.
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Planeación de actividades (1)
Selección de la UH Tlalpan Huepanco
Pago por consumo de agua medidoTamaño de muestra manejable: 200 departamentos Colaboración e interés de los condóminos
Promoción del proyecto
Reuniones con los representantes de cada edificioJuntas vecinales con los condóminos de cada edificioDistribución de material informativo con beneficios económicos yambientales del ahorro de agua
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Planeación de actividades (2)
Visita preliminar para:
Seleccionar los accesorios ahorradores de agua adecuadosEstimar el tiempo necesario para su instalaciónDeterminar la existencia de fugas Medir el flujo de agua con accesorios existentes y ahorradoresVerificar existencia y funcionalidad del medidor Tomar nota de consumos de los 6 bimestres anterioresRecopilar otra información relevante
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Selección de Accesorios Ahorradores (1)
Selección de accesorios ahorradores de agua
aireadores (Izquierda: sin aireador. Derecha: con aireador.)
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Selección de Accesorios Ahorradores (2)
Regaderas de bajo caudalVálvulas de llenado de inodoros eficientesVálvulas de descarga eficientes
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Instalación y Seguimiento
Instalación de los accesorios
Participación de los condóminos Selección aleatoria de departamentos51% descartados por consumo mínimo o falta de interésInstalación de por lo menos un accesorio en 97 departamentos
Recolección de datos y análisis
Caudales antes y despuésProyecciones de ahorros económicosMonitoreo de los ahorros
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Resultados Medidos (1)
Caudales medidos en el fregadero antes y después de la instalacion de los aireadores
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Primer Nivel Segundo Nivel Tercer Nivel Cuarto Nivel Quinto NivelNiveles del edificio
Cau
dal (
litro
s/m
inut
o)
Caudal del equipo actual Caudal con el accesorio ahorrador
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Resultados Medidos (2)
Caudales medidos en las regaderas antes y después de la instalación del accesorio ahorrador
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
Primer Nivel Segundo Nivel Tercer Nivel Cuarto Nivel Quinto NivelNiveles del edificio
Caud
al (l
itros
/min
uto)
Caudal del equipo actual Caudal con el accesorio ahorrador
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Ahorros Económicos Derivados de la Instalación de Aspersores y Regaderas Economizadoras de Agua
0
160
320
480
640
800
960
0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4Presión de la toma domiciliaria (kg/cm2)*
Aho
rros
eco
nóm
icos
($/a
ño)
0
1
2
3
4
5
6
Periodo Simple de R
etorno de la Inversión (años)
Ahorro Económico Total , $/año
PSRI, años
Línea de tendecia del ahorro económico
Línea de tendencia del PSRI
* El rango de presiones representa las encontradas en un edificio de 5 niveles con un tinaco en el techo
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Análisis de Resultados: Porcentajes de ahorro
Valor promedio del boleto de agua de los departamentos participantes
$30/bimestre
Resultados de las mediciones
regaderas: 37- 44% reducción de uso de agua por accesorio aireadores: 40- 46 % reducción de uso de agua por accesorioreparación de fugas en los inodoros: 10.3% de departamentos con fugas.
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Resultados del análisis de las facturas por consumo de agua
Ahorros totales en la facturación por
nivel sobre la base del seguimiento
6 meses después de instalar los
accesorios.
Se consideraron solo los
departamentos en los cuales no
hubo cambio alguno en los hábitos
de consumo de agua (entrevista con
los habitantes de la UH).
NIVEL % de ahorro real máximo
1 26.51%2 24.45%3 19.88%4 14.97%5 11.99%
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Persistencia de los accesorios ahorradores 6 meses después de su instalación
95%
5%
98%
2%
63%
38%
75%
25%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Porc
enta
je
Aireadores Regaderas Válvulas de llenado Válvulas dedescarga
AccesorioFueron retiradosPermanecen instalados
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¿Es rentable un proyecto de ahorro de agua a gran escala?
Perspectiva del usuario
PSRI promedio por accesorio: 1.5 añosNecesario definir aspectos organizativos del programa
Perspectiva de la compañía de distribución:
estudio de ahorros económicos basados en el producto de la cantidad anual de agua ahorrada multiplicada por el subsidio actor ideal para organizar un programa a gran escalanecesidad de desarrollar un modelo de cálculo para analizar opciones
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Datos de base para el modeloBasados en los resultados obtenidos en la UH Tlalpan Huepanco, es necesario definir:
Número de departamentos participantes para obtener un ahorro de 1 m3/seg (3% de demanda del DF)Inversión necesaria Ahorros económicos para rango de costos y precios de venta del agua
Otros beneficios económicos y ambientales: ahorros de GLP, los cuales son proporcionales al uso de agua caliente considerando:
25% del agua empleada en los lavabos es agua caliente y,60% del agua empleada en las regaderas es agua caliente.El calentamiento del agua es de 15-40 °C
Nota: Suministro total de la Zona Metropolitana del Valle México oscila alrededor de 68 m3/s, de los cuales 35 m3/s corresponden al DF y 33 m3/s al Estado de México.
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Número de Departamentos Necesarios para Ahorrar 1 m3/seg en la Zona Metropolitana del
Valle de México
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
0 400 800 1,200 1,600 2,000 2,400 2,800
Número de Departamentos, Miles
Pres
ión
de la
tom
a do
mic
iliar
ia (k
g/cm
2 )*
*El rango de presiones representa las encontradas en un edificio de 5 niveles con un tinaco en el techo
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Inversión Necesaria en Accesorios Ahorradores de Agua para Ahorrar 1 m3/s de Agua Potable en la
Zona Metropolitana del Valle de México
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
0 100 200 300 400 500 600Inversión, Millones de Pesos $
Pres
ión
de la
tom
a do
mic
iliar
ia (k
g/cm
2 )*
Inversión sin cobro a los usuarios por los accesorios ahorradoresInversión con cobro a los usuarios por los accesorios ahorradores
*El rango de presiones representa las encontradas en un edificio de 5 niveles con un tinaco en el techo
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Ahorros Económicos para el GDF Derivados de un Programa de Uso Eficiente de Agua en Viviendas
0
50
100
150
200
250
300
1.00 1.25 1.50 1.75 2.00Precio de venta al público ($/m3)
Aho
rros
(Mill
ones
$/a
ño)
Para un Costo Real de 10$/m3 por el Suministro de Agua PotablePara un Costo Real de 8 $/m3 por el Suministro de Agua Potable
Para un Costo Real de 5 $/m3 por el Suministro de Agua Potable
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Reducción de Emisiones de CO2** al Disminuir el Consumo de Agua Potable en 1 m3/s en la Zona
Metropolitana del Valle de México
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
0 50,000 100,000 150,000 200,000 250,000 300,000Reducción de Emisiones de CO2, toneladas/año
Pres
ión
de la
tom
a do
mic
iliar
ia(k
g/cm
2)*
*El rango de presiones representa las encontradas en un edificio de 5 niveles con un tinaco en el techo** Ahorros derivados de la disminución en el consumo de GLP para calentamiento de agua en las viviendas
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Lecciones AprendidasAhorro puede ser económicamente atractivo a usuarios finales
PSRI mediano: 18 mesesmayor ahorro para dptos ubicados 3 o más niveles debajo del tinacomayor ahorro para dptos con presiones de agua > 0.8 kg/cm2
Sin embargo, se necesita apoyo de las empresas distribuidoras de agua para que funcione a gran escala
servicios de diseminación de información técnica y promocionalservicios de apoyo en la instalaciónseguimiento y medición de ahorros
Este apoyo es económicamente atractivo para estas empresasPSRI medianos de menos de un añoaumento en disponibilidad de agua para otros usuarios Programa es viable con cobro o sin cobro de los accesorios ahorradores
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Lecciones Aprendidas (2)Otros beneficios ambientales: disminución de emisiones de CO2. Para crear incentivos económicos a los usuarios para el uso racional del agua, es fundamental que los pagos por el servicio sean función del consumo medido.Cualquier reducción de los subsidios haría el programa aún más atractivo.
Comparación del valor mensual promedio de las boletas (pesos)
Consumo mensual m3
México ZMVM
Estados Unidos
Canadá
0 $5.00 $52.91 $38.9114 $19.00 $99.19 $90.4128 $54.00 $161.47 $147.30
Datos para los Estados Unidos y Canadá corresponden a los promedios de 186 compañías de agua
y fueron tomados del Water and Wastewater Rate Survey. Raftelis Financial Consulting, PA. Año 2000.
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Acciones a Futuro
Aspectos Técnicos
Aspectos Operativos
Aspectos Legales
Difusión
Ejecución y verificación de resultados
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Estudio de Caso 2: Gobierno como Consumidor
Proyecto Piloto de Ahorro de Agua en el Municipio de Naucalpan
Resultados Preliminares
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Proyecto Piloto en el Municipio de Naucalpan de Juárez
Llevado a cabo como parte del Sistema de Administración AmbientalAmbiental del Municipio, 2003Co-financiado por USAID/México, IPNImplantado por:– Municipio de Naucalpan de Juárez– Centro Mexicano para la Producción más Limpia (CMP+L)– PA Consulting Group
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Proyecto Piloto en el Municipio de Naucalpan de Juárez
Arranque en diciembre de 2002. Efectuado en 17 edificios de 9 dependencias del municipio
Objetivos:
Detección de aspectos ambientales e impactos ambientales ocasionados por el consumo de aguaDetección de potenciales de ahorroFormular recomendaciones para realizar proyectos de ahorro de agua de mayor escala, en todas las dependencias del ayuntamiento y como base para una campaña de agua en el municipio en zonas residenciales.
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Planeación de actividades (1)
Selección de los edificios
Tamaño de los edificiosUno para cada dependencia participanteConsumos y potencial de ahorro
Promoción del proyecto
Designación de las autoridades del municipioPláticas de capacitación y sensibilización ambientalCampaña informativa, carteles mantas y trípticos
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Planeación de actividades (2)
Visita preliminar para:
Seleccionar los edificiosEstimar el tiempo necesario para el diagnósticoDescartar edificios con operaciones no administrativasRecopilar otra información relevante
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Diagnóstico de Uso de Agua
Determinación de consumosRegularización de los pagosDeterminación de equipos y consumidores de aguaPerfil de consumosDetección de Oportunidades e ahorroRegularización de suministro
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Resultados Preliminares
59%
41%
Ahorro de agua Sin Ahorros
En todos los edificios se detectaron oportunidades de gestión y uso eficiente, pero oportunidades de conservación sólo se detectaron en el 59% de los edificios.
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Resultados Preliminares
Ahorros Estimados 13,694.00 mc/año
Ahorro con respecto al consumo 38.26 %
Ahorros económicos estimados 849,000.00 $/año
Inversión 157,000.00 $
PSRI 2 meses
0.00200,000.00400,000.00600,000.00800,000.00
1,000,000.00
Ahorro ($/año) Inversión ($)
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Instalación y Seguimiento
Instalación de los accesorios
Participación de las dependenciasPlaneación del presupuestoReplicabilidad a otras dependencias y edificios
Seguimiento
Caudales antes y despuésProyecciones de ahorros económicosMonitoreo de los ahorros
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Lecciones Aprendidas
El desperdicio se debe en gran medida a problemas de mantenimiento y de facturaciónNo siempre el Uso Eficiente implica consumir menos aguaAltos beneficios ambientales por la disminución en la generación de aguas residuales en un 30%Disminución en las emisiones de CO2 por ahorro de energíaAhorro puede ser económicamente atractivo a usuarios finales (PSRI bajo: 2 meses y costos de inversión bajos)Altas espectativas de un proyecto a mayor escalaMejoras en la calidad del servicio a los usuariosSensibilización y participacón de usuarios informados es importante
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Conclusiones
La optimización de la demanda puede ser un factor importante para la optimización de las eficiencias de los organismos operadores
Opciones de facil implantación técnicaAlto periodo de recuperción (>6 meses)Bajo costo de instalación para el usuario
En la demanda, la micromedición, tarifas adecuadas, y el cobro del agua, son un motor para mejorar la eficiencia
Se contribuye a mejorar la calidad del servicio (dotación y calidad de agua) de los organismos operadores (prevención!!!)
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Conclusiones (2)
Fomentar cooperanción interinstitucional, muchos problemas exceden el margen de maniobra de los OP
Factor humano (cultura del agua), ¿existe conciencia?, ¿se comprende el problema?... ¿cómo contribuir?
Nivel de influencia de organismos operadores (planes, programas,bases de datos, propuestas, capacitación, etc...)Audiagnóstico, ¿que tanto me conozco como OP?, autoridad moral (fiabilidad de datos)...
Impacto ambiental (¿se consideran los costos de degradación en las eficiencias?)
Planeación estratégica y tácticaJustificación para otras fuentes de financiamiento (plus...)
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