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Planeta> Gestión del Agua 06 may 2024

¿Qué es la desalinización del agua y cuáles son sus ventajas e inconvenientes?

En el mundo funcionan más de 16.000 plantas desaladoras con una producción media de 95.000 millones de litros de agua dulce al día. La desalinización es un proceso para separar las sales del agua de mar y convertirla en agua adecuada para el consumo humano, el uso industrial o el uso agrícola. La principal desventaja es su impacto en el medioambiente. Las nuevas tecnologías son la solución.

¿Qué es la desalinización del agua y cuáles son sus ventajas e inconvenientes?

Al sureste de la península Ibérica hay un mundo de cañones, cárcavas, barrancos y canales en los que casi nunca llueve. Son 280 kilómetros cuadrados de tierras yermas o ‘badlands’ en los que las plantas y los animales adaptados al rigor de la sequía conviven con los vestigios de una industria de películas del oeste que vivió su época dorada hace ya más de medio siglo. Pero el desierto de Tabernas no es solo arbustos resecos y ‘spaghetti western’. A sus pies, en la provincia de Almería, se extiende también la mayor huerta de Europa.

En la última campaña agrícola, entre agosto de 2022 y julio de 2023, Almería exportó 2.605 millones de kilos de hortalizas y frutas por valor de cerca de 3.950 millones de euros.  Son datos de la agencia ICEX España Exportación e Inversiones. La agricultura intensiva en invernaderos ha encontrado un lugar en el que florecer en una de las provincias más soleadas y cálidas del continente europeo, que ha solventado la escasez de agua (en algunas zonas llueve menos de 200 milímetros al año) con el riego hipereficiente y con la desalinización.

¿Qué es la desalinización del agua y cuáles son sus ventajas e inconvenientes?

La provincia de Almería cuenta con varias de las plantas desaladoras de mayor capacidad que existen en España, como la de Carboneras (capaz de producir 120 millones de litros de agua dulce al día) o la de Campo de Dalias (97,2 millones de litros al día), según datos de la Asociación Española de Desalación y Reutilización (AEDyR). Pero la desalinización está mucho más extendida por el país, donde esta técnica de producción de agua vivió un ‘boom’ durante los años noventa del siglo pasado: hoy existen 765 plantas desaladoras industriales que producen 5.000 millones de litros al día.

La desalinización del agua es el proceso mediante el cual se separan las sales de una disolución salobre (con más sal disuelta de lo normal, como el agua de mar) para convertirla en agua dulce, adecuada para el consumo humano, el uso industrial o el uso agrícola. Es una solución habitual en lugares de escasez hídrica, aunque cuenta con mayor implantación en Oriente Medio, Norteamérica y algunos países del sur de Europa. A nivel mundial, se estima que existen más de 16.000 plantas desaladoras con una producción media de 95.000 millones de litros de agua dulce al día, según datos de la Comisión Europea.

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Plantas desaladoras en el mundo

La desalinización es una técnica muy empleada en los países del Golfo Pérsico, como los Emiratos Árabes Unidos, Kuwait o Arabia Saudí y está también muy implantada en otros países de Oriente Medio, como Israel, y del Magreb, como Argelia y Marruecos. América Latina es una de las regiones del mundo con mayor cantidad de agua dulce, pero con un acceso al recurso muy desigual, por lo que la desalinización se ha convertido en una herramienta al alza en algunos territorios. Chile, donde en el siglo XIX entró en funcionamiento la primera desaladora industrial del mundo, es el país con mayor implantación, pero la desalinización también está presente en Brasil, México o Perú.

¿Cómo funciona una planta desaladora? Ósmosis inversa frente a evaporación

Acceder a las inmensas reservas de agua salada del planeta ha sido un sueño histórico del ser humano. Sin embargo, las primeras plantas desaladoras no se instalaron hasta bien avanzado el siglo XIX. La primera se construyó en Chile en el año 1872 y utilizaba un método poco eficiente conocido como destilación solar con el cual producía 22.000 litros de agua dulce al día. Ya durante el siglo XX, la desalinización experimentó su primera gran expansión y lo hizo con un enfoque que, aunque perfeccionado, no se alejaba mucho del de aquella primera planta chilena: la destilación por evaporación termal.

Los sistemas basados en la desalación térmica usan energía, tanto térmica como eléctrica, para evaporar el agua salobre y luego condensarla de nuevo, tal como sucede en la naturaleza. Tienen el gran inconveniente de que consumen mucha energía, por lo que con la aparición de sistemas más eficientes, basados en ósmosis inversa, fueron cayendo en desuso. “Es un enfoque que se sigue empleando en algunos países donde la energía es barata, como los países del Golfo”, explica Iván Sola, investigador postdoctoral de la Universidad de Alicante que desarrolla su investigación en el centro Integrativo de Ciencias y Servicios Ambientales HUB AMBIENTAL de la Universidad de Playa Ancha en Chile y experto en desalinización.

“Pero el uso de la ósmosis inversa está mucho más extendido, representa cerca del 70% de la producción mundial. En España, en Chile o en Israel, todas las plantas funcionan con ósmosis inversa, porque es mucho más eficiente”, añade. Estas plantas utilizan diferentes tecnologías para revertir un proceso natural conocido como ósmosis, en el que dos fluidos con concentraciones de sales diferentes separados por una membrana semipermeable tienden a mezclarse para equilibrar la concentración de sales. En las desaladoras de ósmosis inversa, se aplica presión para que el agua salada pase a través de una membrana y se genere, por un lado, agua muy pura y, por otro lado, agua con una concentración de sales muy elevada.

“La ósmosis inversa, sobre todo, tras la aplicación de los dispositivos de recuperación de energía permitió reducir mucho el consumo energético durante el proceso de desalación. Se convirtió en una alternativa mucho más eficiente y sostenible”, resalta el investigador. “Si lo ponemos en cifras, la ósmosis inversa consume, en promedio, 3 kilovatios hora de electricidad por metro cúbico de agua, es decir, por cada mil litros de agua. Es mucho más barato producir agua desalada así que comprarla en el supermercado”.

¿Qué es la desalinización del agua y cuáles son sus ventajas e inconvenientes?

‘Cleantech’: los nuevos sistemas de desalinización

Existen diferentes tecnologías que se usan a nivel industrial en las plantas desaladoras de ósmosis inversa y, por ahora, se trata de un proceso muy consolidado en el mercado. Sin embargo, a nivel investigación, sí se están probando otras tecnologías limpias (también conocidas como ‘cleantech’) que permitan ser todavía más eficientes y reducir aún más el consumo de energía.

  • Sol y agua. En el Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT), en EE. UU., han desarrollado un dispositivo de desalinización pasiva que imita la circulación del agua en los océanos y que, gracias al uso de energía solar, optimiza el proceso de evaporación sin la necesidad de aplicar energía externa.
  • Dióxido de carbono (CO2) y sal. En la Universidad de Copenhague, en Dinamarca, han ideado un sistema de desalinización química que utiliza una sustancia orgánica conocida como diamina que, en contacto con el dióxido de carbono (CO2), funciona como una esponja que absorbe la sal.
  • Desionización. Uno de los nuevos enfoques más prometedores es la desionización capacitiva, que utiliza unos electrodos capaces de atraer los iones de sal al aplicarles una corriente eléctrica.

“Existen tecnologías emergentes, aunque todas se encuentran en fase de investigación y desarrollo o se usan a pequeña escala. Todas están enfocadas a reducir las necesidades energéticas de la desalinización y a avanzar hacia sistemas más sostenibles”, señala Sola. “Pero, a nivel industrial, sigue habiendo dos enfoques dominantes: la evaporación térmica y la ósmosis inversa”.

¿Qué es la desalinización del agua y cuáles son sus ventajas e inconvenientes?

Los impactos ambientales de la desalinización

La desalinización de agua no es una técnica libre de impactos. Estos dependen en gran medida de la tecnología utilizada, pero se dividen fundamentalmente en dos: los impactos derivados de la energía consumida y la forma en que fue producida esa energía y los impactos en el medioambiente de la liberación del agua sobrante del proceso, con una concentración salina muy elevada. Si no se toman medidas para reducir sus efectos, la salmuera descartada por las plantas desaladoras puede dañar las comunidades de seres vivos que viven en el fondo del mar (al tener más sal, pesa más, y tiende a hundirse). En el caso de las plantas térmicas, además, hay que añadir las altas temperaturas a las que sale el agua residual.

En ambos frentes, los sistemas basados en ósmosis inversa son más sostenibles que los basados en evaporación térmica. “Son más eficientes energéticamente y el impacto ambiental de sus vertidos es también más fácil de gestionar”, asegura Iván Sola. “En las plantas de ósmosis inversa se utilizan estrategias para diluir la concentración de sales y equilibrarla con la del medio marino en el menor tiempo posible. Además, hoy por hoy, es la forma más barata de hacerlo, por lo que también es más sostenible económicamente”.

¿Cuáles son las ventajas de la desalinización?

El planeta Tierra bien podría llamarse planeta Agua. Tres cuartas partes de su superficie están cubiertas por este compuesto de hidrógeno y oxígeno. Sin embargo, el 97,5% del agua del mundo es salada y, del 2,5% restante, solo se puede acceder fácilmente a un 0,3 % (ya que el resto está congelado o son aguas subterráneas). Así, la ventaja más evidente de la desalinización es poder acceder a las inmensas reservas de agua del planeta, pero no es la única:

  • Acceso a agua potable para las personas, la industria y la agricultura en un contexto que tiende a una mayor escasez hídrica por causa del cambio climático.
  • Generación de un flujo de agua constante y a la carta, lo que permite planificar mejor los recursos hídricos de zonas en las que el agua escasea.
  • Producción de agua de mucha calidad, que no es peligrosa para el ser humano ni ningún otro ser vivo.
  • Protección y recuperación de los acuíferos naturales, generalmente sobreexplotados y al límite de su agotamiento.
  • Producción de agua con características específicas, adaptada a diferentes tipos de cultivos y usos.

“La desalinización del agua es una solución sostenible a largo plazo, ya que nos permite asegurar el abastecimiento en un contexto climático cada vez más complicado y proyectar con precisión la disponibilidad del recurso tanto para consumo humano como para desarrollo de actividades productivas como la agricultura”, concluye Iván Sola. El caso de Almería, una zona desértica transformada en la huerta de Europa, es quizá el mejor ejemplo.