SENDA DE EXTRACCIÓN DEL CARBÓN EN EL CASO DEL CERREJÓN- COLOMBIA María Isabel Cortes López Memoria de grado para optar al título de Economista Resumen Este trabajo simula la senda de extracción óptima para un periodo de 10 años de la mina del Cerrejón, bajo ciertos parámetros establecidos en base a la revisión bibliográfica realizada, identificando los determinantes y factores que afectan una senda óptima de extracción dada la maximización de ganancias de la firma. Con base a lo anterior y a datos obtenidos de INGEOMINAS, UPME y El banco de la República se realiza una simulación dinámica de la senda, en donde se analiza en función a los resultados obtenidos, los incentivos que tienen las firmas a no seguir una senda sostenible del recurso y las consecuencias que esto generaría Colombia. Finalmente a partir de los resultados obtenidos poder generar políticas de recomendación para poder mitigar las graves consecuencias de la extracción de carbón para las zonas afectadas y para el país en si mismo.
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SENDA DE EXTRACCIÓN DEL CARBÓN EN EL CASO DEL CERREJÓN-
COLOMBIA
María Isabel Cortes López
Memoria de grado para optar al título de Economista
Resumen
Este trabajo simula la senda de extracción óptima para un periodo de 10 años de la mina del
Cerrejón, bajo ciertos parámetros establecidos en base a la revisión bibliográfica realizada,
identificando los determinantes y factores que afectan una senda óptima de extracción dada
la maximización de ganancias de la firma. Con base a lo anterior y a datos obtenidos de
INGEOMINAS, UPME y El banco de la República se realiza una simulación dinámica de la
senda, en donde se analiza en función a los resultados obtenidos, los incentivos que tienen
las firmas a no seguir una senda sostenible del recurso y las consecuencias que esto generaría
Colombia. Finalmente a partir de los resultados obtenidos poder generar políticas de
recomendación para poder mitigar las graves consecuencias de la extracción de carbón para
las zonas afectadas y para el país en si mismo.
EXPLOITATION PATH OF COAL MINING IN THE CASE OF
COLOMBIA-CERREJÓN
María Isabel Cortes López
Dissertation for the title of economist
This paper simulates the optimal extraction path for a period of 10 years in The Cerrejón
Mine, under certain parameters established based on the literature review, identifying the
determinants and factors affecting optimal extraction path that affects the maximization
of profits at the firm. Therefore with data collected from INGEOMINAS, UPME and
The Bank of the Republic, the work does a dynamic simulation of the path, where is
analyzed in based on the results obtained, the incentives that firms have to not follow a
sustainable path and the consequences that this would generate to Colombia. Finally,
from the results generate policy recommendations to mitigate the serious consequences
of coal mining to the affected areas and the country itself.
INTRODUCCIÓN
Esté trabajo busca hacer parte de la literatura que estudia la senda económicamente óptima,
que debería tener un recurso no renovable, tal como lo es el carbón. En particular, se hace el
estudio de caso para el Cerrejón, por un periodo de 10 años,y en base a este, se realiza un
análisis pertinente de los incentivos que tienen ciertas empresas privadas para ejecutar una
extracción incompatible a estándares económicos adecuados. Entre los esquemas para una
explotación correcta, se puede destacar un escenario donde se internalicen en la función de
beneficios : los costos sociales, económicos y ambientales de las externalidades generados
por la extracción. Dando lugar a que el país, en esté caso en especifico, pueda ser capaz de
mitigar los daños causados por esta actividad.
Al inicio de la década de 1950 se puso en marcha el proyecto denominado la mina del
Cerrejón, ubicado al norte de Colombia en el departamento de la Guajira y contaba con un
estimado de yacimiento de Carbón de más de 200 millones de toneladas de carbón(Forero,
Jaramillo yVélez. 1985). Históricamente ha sido una de las inversiones más dispendiosas que
ha tenido el país y en su mayoría no se ha tenido en cuenta variables de índole económico1.
Actualmente cuenta con un estimado de 3.728 millones de toneladas y es una de las minas
mas reconocidas a nivel mundial, en reservas la primera en Latinoamérica(Fierro 2012). El
carbón de esta región cuenta con ciertas características, como por ejemplo la bituminosidad,
que hacen de esté sea competitivo a nivel internacional(UPME),debido a que su uso es
destinado para industria y generación de calor, vapor y electricidad. Es por lo anterior, que
es de significativa importancia desarrollar evidencia empírica, que ayude a mejorar procesos
de toma de decisiones de extracción de carbón en esté caso en especifico ,para así mismo
poder generar políticas de mejoramiento.
Hoy la mina pertenece por partes iguales a compañías subsidiarias de Glencore Xstrata plc,
Anglo American plc y BHP Biliton plc, en donde el estado colombiano no hace parte de
ninguna manera de la organización de accionistas, es por esto, que no es absurdo pensar
1Forero Baez, Roberto., Jaramillo de Lozano, Liliana., Velez de Sierra, Cecilia.(1985): pp 98
quelas firmas no tienen incentivos para responder por las externalidades negativas causadas
por la extracción, son nulas. Ya que es intuitivo pensar que solo les interesa la maximización
de los beneficios de la empresa, sin tener en cuenta las consecuencias negativas de tipo social
y ambiental, tales como la contaminación del medio ambiente por emisiones de gases tóxicos
,el vertimiento de aguas residuales ,ruido a partir de explosiones, situación precaria de la
zona, resultados negativos en la salud de los trabajadores y habitantes de zonas aledañas,
entre otras.
El carbón extraído en la mina del Cerrejón tiene una participación en las exportaciones
colombianas del 40.5% y en el mercado global de carbón de 3,9%. Por lo anterior es
importante realizar un análisis económicamente adecuado que busque determinar la
evolución del stock y de extracción del recurso en el Cerrejón, en un lapso de tiempo
específico. Resaltando el hecho de que las multinacionales no tienen incentivos a mantener
una extracción óptima del recurso, sino a explotar el recurso a bajos costos en el menor
tiempo posible(Perdomo, Jaramillo y Mendieta 2010), lo cual tiene consecuencias negativas
sobre las comunidades afectadas por este proceso.
Perdomo, Jaramillo y Mendieta (2010) realizan una simulación dinámica previamente
implementada por Conrad para recursos no renovables en mercados competitivos, con base
a esta se realiza la senda de extracción para el caso del Cerrejón, con datos provenientes de
INGEOMINAS,UPME y el Banco de la Republica. La concesión de la mina es actualmente
de 30 años, sin embargo se estableció un periodo hipotético de licencia de 10 años, debido a
que hacer la simulación para un mayor numero de años sería una predicción muy alejada , en
razón de que los parámetros del modelo planteado en el documento son muy volátiles a
cambios, lo cual puede alterar los resultados de la investigación. Otra limitación es que en el
modelo realizado no se toma en cuenta la probabilidad de exploración y posteriormente
adquisición de nuevas reservas.
La presente investigación se encuentra dividida en siete secciones: Introducción, revisión
bibliográfica relevante a la línea de investigación del trabajo, marco teórico, marco
metodológico el cual voy a usar para resolver la pregunta de investigación, las fuentes de los
datos utilizados, análisis de los resultados y finalmente las conclusiones.
REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA
Una característica vital de los recursos naturales no renovables, tales como el carbón, es que
son finitos lo cual quiere decir que la extracción de una tonelada hoy implica el sacrificio de
bienestar para las futuras generaciones. De ahí la importancia de establecer una senda óptima
de extracción para un recurso tan importante como lo es el carbón en Colombia. Para esto,
es necesario tener en cuenta los estudios realizados relacionados con éste tema y hacer una
revisión de literatura que soporte la importancia del estudio, el marco metodológico y
posteriormente ayude a generar políticas de recomendación según estudios previamente
realizados
Es de significativa importancia para el desarrollo de este estudio considerar los principales
factores que tiene en cuenta una firma extractora para la explotación de esté recurso, en
función de maximizar sus beneficios, dado que se hace el supuesto de que las firmas
responden a incentivos “Homoeconomicus”2. Para poder entender las variables relevantes
para el modelo a desarrollar y el por qué son incluidas, es importante hacer una revisión de
los trabajos previamente realizados acerca de la senda óptima de extracción de las firmas en
relación a los recursos no renovables.
Pindyck(1978) y Conrad (1999) plantean que la exploración y producción de un recurso no
renovable, depende de una función de costos de producción la cual se deriva de las reservas
disponibles del lugar y la cantidad total de la producción previa, estando así correlacionadas
negativamente, lo cual quiere decir que al haber mas producción esto se traduce en que la
cantidad de reservas poco a poco se van agotando. Realizan modelos con parámetros
específicos en escenarios competitivos y monopolísticos en los cuales se encuentra que la
exploración es una política potencialmente óptima, hasta cierto punto en donde los costos de
esta aumentan tanto, que el recurso tanto económica, como físicamente se agota haciendo
que los precios aumenten, esto quiere decir que los precios tienen una trayectoria en forma
2 Termino acuñado por John Stuart Mill , quien plantea al hombre como agente racional maximizador de utilidad, la cual depende maximizar sus beneficios, al mínimo costo posible.
de U. Es un modelo el cual esta diseñado bajo el supuesto de que se produce con
rendimientos decrecientes a escala y la investigación derivo a partir de la maximización de
un Hamiltoniano el cual se ve limitado en cierto punto debido a que los costos de
exploración en este modelo son fijos. Las simulaciones en el modelo de Pyndick se hicieron
con diferentes niveles de precios y es importante para poder entender mas profundamente el
comportamiento de empresas a nivel de competencia perfecta y oligopólico y los
determinantes que definen su senda de extracción. Por otro lado Conrad (1999) le añade
variables como el factor de descuento que trae a valor presente las ganancias de la firma, la
tasa libor que determina el factor de descuento dado que es la tasa a la que se remunera el
capital, los costos en los que va a incurrir la firma y finalmente el precio del recurso en el
periodo t. Los dos modelos planteados anteriormente soportan la razón del porque de las
variables y parámetros que se van a incluir en el modelo posteriormente a desarrollar y la
razón de su importancia para las decisiones de las firmas extractoras. Dado que se hace el
supuesto de que el mercado de carbón opera en un escenario competitivo es de vital
importancia recapitular las razones de porque las firmas están incentivadas a extraer el
mineral de una manera que no es social ni económicamente sostenible para quien se ve
afectado por esta actividad. Es de resaltar que ambos modelos no tienen en cuenta costos o
ganancias por la adquisición de nuevas reservas o gastos por exploración para nuevas
adquisiciones.
Por otro lado Solow(1974), Dasgupta y Heal(1982) y Perdomo, Jaramillo y Mendieta
(2010)afirman que las firmas en escenarios de competencia perfecta tienen estímulos a agotar
el recurso en el menor tiempo posible a muy bajos costos de extracción. Por un lado los
primeros implementaron la teoría de sustentabilidad, eficiencia y equidad intergeneracional,
en relación a la tasa de extracción que debería tener la firma para que haya un
funcionamiento del mercado adecuado. Afirma que bajo ciertas condiciones, si se tuviera una
tasa de inversión positiva se fomentaría el desarrollo sostenido de la economía y argumenta
que el bienestar social se logra a través de la maximización del valor presente de la utilidad
social bajo determinada tasa de descuento. El valor que se le da los recursos naturales
depende de la reserva de estos mismos y de su tasa de extracción, con lo que modelan una
tasa óptima de extracción diferenciándola entre recursos renovables y no renovables.
Concluyendo que en cierto punto hay incentivos al agotamiento de este recurso para luego ir
e invertir en otro. Por otro lado Perdomo, Jaramillo y Mendieta (2010) hacen el estudio de
caso de la senda óptima de extracción mediante modelos de decisión de Markov y técnicas
de programación dinámica de Bellman(1957), para el caso del Cesar y en su estudio
concluyen que dados los incentivos de las firmas extractoras es necesaria una administración
adecuada del recurso y una entidad estatal reguladora de las actividades llevadas a cabo por
las firmas. Los autores anteriores abarcan el tema, enfocándose en los incentivos de la firma
para agotar el recurso en el menor tiempo posible. Los dos si bien tienen con diferentes
aproximaciones para hallar la senda óptima logran llegar a la misma conclusión,
China es conocido por ser uno de los exportadores a gran escala mas importantes de carbón.
Sin embargo, la extracción de este mineral ha sido causa de altos niveles de polución y
graves problemas ambientales los cuales afectan a ciudadanos aledaños a esta zona. Yang
(2007), describe las consecuencias de tipo ambiental debido a la inmensa formación de gases
tóxicos y a la acidificación del agua por parte del azufre que contiene el carbón afectando así
la vegetación y la fauna de las zonas aledañas a la mina. Este autor denuncia las
externalidades negativas causadas por la extracción a cielo abierto en China y respalda la
importancia de la regulación apropiada de una actividad como esta la cual afecta el entorno
en el que se realiza.
Por esta razón es de vital importancia generar esquemas de extracción social y
económicamente óptimas que genere ganancias para las empresas privadas y para los que se
ven afectados por estas actividades que son el país y sus habitantes. Entre la literatura
económica se pueden destacar varios Hotelling, Chapman, Pyndick, Desgupta y Heal.
El primero y uno de los mas importantes aportes al campo de la extracción óptima de
recursos no renovables lo hizo Hotelling en el año 1931, con su paper “The economics of
exhaustible resources” en el cual planteó un método para poder suavizar la devastación en
masa de los recursos naturales no renovables parando la extracción en ciertos momentos del
tiempo y en ciertas regiones. El estudio supone que la utilidad de las firmas esta dada por la
cantidad extraída y por el precio de transacción en ese momento del tiempo, el precio es un
único valor el cual se descuenta en el tiempo por una constante dado que se hace el supuesto
de que se esta en un escenario de competencia perfecta. El autor afirma que por lo anterior
es que habría que tener una intervención estatal en estos escenarios, ya que como empresas
privadas no se ven interesadas por el interés publico y su interés yace en drenar el recurso lo
mas rápido posible. Afirma que hay un modo en el que la explotación puede llegar a ser
social y económicamente rentable dependiendo de si el precio del bien, que está determinado
por el ingreso marginal quien a su vez se obtiene como resultado de la extracción y venta del
recurso, aumenta al mismo ritmo que la tasa de interés.
Chapman (1987) calcula una senda de producción en el caso del petróleo en Estados Unidos,
al igual que Pyndick en escenarios monopolísticos y de competencia perfecta. Realiza un
modelo con programación dinámica continua y similar a Pyndick y a Desgupta y Heal
maximiza el valor presente de los beneficios de la firma descontados por un factor de
tiempo, para con esto obtener un nivel socialmente óptimo de extracción. Concluyendo así
que “las sendas de producción difieren considerablemente del óptimo, generando ganancias esencialmente
equivalentes(Chapman, D. 1987)”.
Por su parte Yushi (2007) plantea una alternativa para lograr una extracción bioeconómica
viable y propone que se debe tener una internalización de las externalidades generadas por
causa de la actividad minera en el precio de el carbón, generando incentivos para que las
empresas privadas y publicas exploten el recurso de manera sostenible , contrarrestando las
graves consecuencias económicas, sociales y ambientales que esta actividad conlleva para las
regiones potencialmente afectada. Esta investigación es crucial para entender como el costo
de la extracción es mucho mayor si se tienen en cuenta los costos por las externalidades
causadas por la explotación de este recurso en la función de beneficios de las firmas.
Entendiendo los costos suficientemente altos de la producción, como parte de la
remuneración a las externalidades y también con objetivo de desincentivar a las firmas a
extraer el recurso en el menor tiempo posible.
La internalización de costos de las externalidades a causa de la extracción del carbón no es
evidenciada en la realidad, como es expuesto en “Estimación de la senda óptima de
extracción para un recurso natural no renovable: caso de estudio para la actividad
carbonífera a cielo abierto en el centro del departamento del Cesar, Colombia” que presenta
el caso de la senda de extracción que ha sido llevada a cabo por ciertas multinacionales en la
reserva del departamento de Cesar, Colombia en donde estas sociedades tienen ganancias a
costos significativamente bajos, por lo que no tienen estímulos a explotar el mineral de
manera sostenible , y le genera implicaciones a nuestro país y sus futuras generaciones que
son las que van a tener que lidiar con los problemas generados en este lugar (Perdomo ,
Jaramillo y Mendieta 2010).La importancia de esta investigación reside en que sirve como
modelo para hacer el ejercicio con la reserva del Cerrejón, la cual a través del tiempo ha
generado mucha polémica y ha causado temas de mucha discusión por parte de los medios
numerosos académicos y medios de comunicación, a causa de la cantidad de miles de
millones de perdidas que le ha generado al país con su ejecución, siendo esta la reserva mas
importante y que mas “ingresos” le genera. Y a partir de este ejercicio poder generar
esquemas de recomendación para su futura explotación.
MARCO TEÓRICO
Se puede hablar de un recurso natural escaso cuando el recurso en cuestión, no posee
crecimiento sostenido en el tiempo(Conrad, J. 1999.), en este caso se va a hacer el estudio
referente al Carbón. Como previamente se discutió se va utilizar el modelo de extracción de
la mina, planteado por Conrad en el cual se puede simular la extracción óptima de recursos
no renovables que están siendo llevados a cabo , por firmas competitivas. Con esto
definiendo si en un periodo de tiempo dados ciertos parámetros el agotamiento total del
carbón es óptimo o si lo es dejar reservas después de abandonada la min.
Conrad expone un Hamiltoniano el cual busca maximizar los beneficios del monopolista ,
que en este caso representa a las compañías dueñas de la mina, estos beneficios están siendo
afectados por un factor de descuento en el tiempo. Tiene como supuesto que el costo de
extracción(C(𝑅𝑡, 𝑄𝑡)) depende de el nivel de reservas(𝑅𝑡), siendo esta relación negativa, lo
que quiere decir que los costos aumentaran a medida que las reservas disminuyan y
dependerá positivamente de la cantidad( 𝑄𝑡 ) que se extraiga, por lo tanto los costos
aumentaran a medida que se extraiga mas mineral. Se hace el supuesto de que las firmas
tienen la información acerca de los precios (𝑃𝑡) para determinado nivel de 𝑄𝑡 en el mercado
futuro, lo cual implica que las decisiones no afectan la medida de precios.
MAX ∑ 𝛾𝑡[𝑃𝑡𝑄𝑡 − 𝐶(𝑅𝑡, 𝑄𝑡)]𝑇𝑡=0 (1)
s.a 𝑅𝑡+1 − 𝑅𝑡 = −𝑄𝑡 (2)
En la ecuación se puede evidenciar que la maximización de beneficios de las firmas
multinacionaleslas cuales dependen de los costos que están relacionados así mismo con el
nivel de reservas y la cantidad de extracción en el tiempo y los beneficios(𝑃𝑡𝑄𝑡) en el tiempo
que dependen del precio internacional del carbón y de la cantidad extraída en el momento t
de la actividad minera sujetos al nivel de reservas del mineral en el periodo t+1. La ecuación
depende de un factor de descuento en el tiempo (𝛾𝑡) la cual afecta la ecuación de beneficios
y reservas presentes. Las decisiones que toma la firma toman en cuenta la fluctuación que el
precio internacional del carbón presenta , siendo consecuentes con el supuesto previamente
mencionado, lo cual hace que dependiendo de este las firmas extraigan el mineral en función