¿Cómo funcionan las desaladoras y por qué hay cada vez más?
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Antropía
¿Cómo funcionan las desaladoras y por qué hay cada vez más?
Según datos de Naciones Unidas, en 2018 había alrededor de 16 000 plantas desalinizadoras en el mundo repartidas entre 177 países
Desaladora de San Pedro del Pinatar, Murcia Pablo Álvarez
Rafael Camarillo Blas
Profesor Titular de Ingeniería Química, Universidad de Castilla-La Mancha
09/02/2023 a las 18:14h.
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Recientemente se ha aprobado en España el nuevo Plan Hidrológico de la Cuenca del Tajo, que tiene una influencia directa sobre el trasvase Tajo-Segura. Esta decisión ha vuelto a poner sobre la mesa el proceso conocido como desalación, puesto que el Gobierno propone esta alternativa para paliar la reducción de caudal que experimentará dicho trasvase.
Pero ¿de qué hablamos cuando hablamos de desalación? Según el Diccionario Oxford de Ingeniería Química, la desalación es la eliminación de las sales del agua de mar (debería incluir también la salobre) y se utiliza para producir agua potable para consumo o regadío. Añade que sólo se usa cuando hay una fuente de energía barata y cuando hay una clara escasez de agua.
Desalación en el mundo
Según datos de Naciones Unidas, en 2018 había alrededor de 16 000 plantas desalinizadoras en el mundo repartidas entre 177 países y capaces de producir en su conjunto un volumen de agua dulce equivalente a casi la mitad del caudal medio de las cataratas del Niágara. Su número aumenta cada año: en 2020 eran ya 16 876 instalaciones.
En el caso de España, y según datos del Ministerio de Transición Ecológica, existen en la actualidad más de 900 desalinizadoras en servicio.
Dichas instalaciones permiten producir unos 4 500 millones de litros de agua desalada al día. Esto supone el 10 % del agua potable que se consume. Considerando un consumo diario por persona de 150 litros, se podría abastecer, sólo con esta tecnología y para este uso, a 30 millones de personas.
Esto convierte a España en el primer país de Europa y cuarto en el mundo en capacidad instalada. El pódium lo ocupa Arabia Saudí, que obtiene alrededor del 50 % de su agua potable de la desalinización, seguida de Estados Unidos y Emiratos Árabes. Algunos países como Bahamas, Maldivas y Malta satisfacen toda su demanda de agua por esta vía.
Grandes plantas en España
El motivo del liderazgo español es, principalmente, el desequilibrio entre la disponibilidad de recursos hídricos y la demanda en algunas zonas del territorio. Dicho desequilibrio se verá todavía más agravado por el cambio climático que ya padecemos.
Esta técnica permite obtener agua potable adicional garantizada para abastecimiento y agricultura. Las zonas donde más se ha desarrollado han sido el litoral mediterráneo (desde Castellón a Málaga, sobre todo), Baleares y Canarias. De hecho, las islas Canarias cuentan con más de un tercio de todas las desalinizadoras de España.
Se define como gran planta de desalación aquella que produce entre 10 y 250 millones de litros al día. En España hay unas 100 grandes plantas con estas características. De ellas, la mayoría (dos tercios) son de agua de mar y el tercio restante de agua salobre.
Diseño de una planta
Para seleccionar el emplazamiento de una desalinizadora hay que tener en cuenta dónde se consumirá el agua, si hay un suministro eléctrico adecuado, las condiciones geológicas y los posibles efectos sobre el medio terrestre y marino.
A continuación, para determinar el tratamiento más adecuado es necesario conocer las características físicas y químicas del agua bruta y los requisitos del agua producto. Para la toma del agua bruta hay que tener en cuenta las características del fondo marino, las corrientes superficiales y profundas, las mareas y el oleaje, así como los efectos sobre el medio marino.
Dentro de las diferentes tecnologías existentes, el proceso que tiene una mejor relación entre la calidad de agua producida y los costes de implantación y producción es la separación con membranas de ósmosis inversa.
Funcionamiento de la ósmosis inversa
Para aplicar la ósmosis inversa, deben ejecutarse varios pasos. En primer lugar, hay que someter al agua de mar captada a un tratamiento previo que elimine las sustancias que podrían atascar el sistema o dañar a las membranas.
A continuación, el agua tratada llega a las membranas de ósmosis inversa, donde es sometida a presiones de entre 50 y 90 atmósferas. Así se consigue separar las sales que todavía contenía el agua en una corriente denominada salmuera. Este proceso es capaz de producir 45 litros de agua desalada a partir de 100 litros de agua de mar.
En función del uso que se le vaya a dar al agua desalada será necesario volver a añadir ciertas sales. Por ejemplo, en el caso de agua de abastecimiento se añade gas carbónico y cal. También habrá que hacerlo con el agua para agricultura dependiendo del tipo de cultivo que se vaya a regar.
El coste energético y ambiental
Uno de los inconvenientes del proceso es el elevado gasto energético que tiene el sistema de alta presión: unos 2,3 kilovatios-hora por cada 1 000 litros producidos. Sin embargo, las plantas más modernas van incorporando tecnologías de reducción de consumo de energía. Dos ejemplos son los intercambiadores cerámicos de presión y la turbina Pelton como sistema de recuperación de energía.
El segundo inconveniente del proceso es el vertido de la salmuera generada y su efecto sobre el medio marino. Como he mencionado antes, se generan unos 55 litros de salmuera por cada 100 litros de agua de mar procesada. Por ello, la salmuera tiene un contenido en sal que duplica el del agua de mar de partida.
El aumento de la salinidad y la temperatura puede provocar una disminución del contenido de oxígeno disuelto y contribuir a la generación de «zonas muertas» donde muy pocos animales marinos puedan vivir.
Para minimizar los efectos de este incremento de salinidad en la zona de vertido es necesario asegurar una correcta dilución de la salmuera. Esta dilución suele verse favorecida por la agitación del oleaje y por las corrientes costeras. También se van utilizando nuevos sistemas de vertido, como la dilución previa de la salmuera y el desagüe a través de difusores.
Además, es obligatorio realizar estudios de impacto ambiental y aplicar un plan de seguimiento y control de estos vertidos.
Resumiendo, la desalinización por ósmosis inversa es una tecnología ya asentada en España. Además, permite mantener la oferta de agua potable en zonas que tienen recursos hídricos menguantes. Finalmente, los problemas derivados de su consumo energético y de sus impactos ambientales se van minimizando gracias a los avances tecnológicos en tratamiento de agua.
Este artículo ha sido publicado en 'The Conversation'.
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