TECNOLOGÍAS DEL AGUA II: DESALADORAS

La desalación de agua de mar está en continua expansión. España, con más de 700 plantas, es el país europeo líder en este campo, el cuarto a escala mundial y el primero en el uso de aguas desaladas para la agricultura. Nuestra capacidad de desalación alcanza los 1,6 millones de metros cúbicos de agua al día. Lo suficiente para abastecer una población de ocho millones de habitantes.

Las técnicas empleadas para la desalación de agua se pueden clasificar en dos grupos generales: los métodos de cambio de fase (evaporación, compresión de vapor), y los que no (ósmosis inversa, la electrodiálisis y le intercambio de iones). De todas ellas, la ósmosis inversa constituye la más avanzada, eficiente y con perspectivas de futuro. Su evolución ha ido emparejada a la de las membranas semipermeables, que permiten el paso de las moléculas del agua, reteniendo las sales. Entre sus principales ventajas, cabe destacar la capacidad de tratar grandes volúmenes de agua a un coste reducido. El principal problema para generalizar los procesos de desalación reside en el alto consumo energético que requieren.

La desalación por ósmosis inversa necesita un tratamiento previo del agua de mar (filtrado y desinfección) para eliminar los elementos en suspensión que podría obturar las membranas y los microorganismos. El proceso se realiza mediante el aumento de presión en el agua con el objetivo de vencer la presión osmótica. Una vez alcanzada la presión objetivo (que depende del tipo particular de membrana utilizada), el agua es reconducida a los bastidores donde se encuentras las membranas que se encargan del proceso de desalación. Al final del proceso obtenemos, junto con el agua desalada, una pequeña porción de agua con una alta concentración salina (salmuera).



El agua salada de la izquierda es sometida a presión con el
fin de que atraviese la membrana hacia el lado derecho.
La membrana semipermeable solo deja pasar el agua, pero
no las sales disueltas.



El elevado coste energético y el tratamiento de los residuos eliminados en el proceso de desalación son los puntos clave que se investigan constantemente para perfeccionar el proceso. Por ejemplo, se puede implementar un proceso secundario capaz de producir parte de la electricidad que utiliza la planta mediante la correcta utilización de la salmuera. Un dispositivo especial de recuperación “Intercambiador de Presión”, puede enlazar la salmuera con la generación eléctrica, aprovechando la alta presión de salida de esta. La correcta implantación de este proceso secundario, aumentaría el rendimiento total en un 50 por ciento y reduce considerablemente el precio del agua desalada.

Otras alternativas, recurren a las centrales nucleares. Estos métodos los podemos ver empleados con éxito en Kazajstán y en Japón. El reactor de neutrones rápidos de Aktau (Kazajstán) produce 135 MW eléctricos y 80.000 metros cúbicos de agua potable por día desde 1973. El 60 por ciento de la energía se emplea en la desalación. En Japón existen numerosas estaciones de desalación asociadas a reactores de agua a presión (PWR), que permiten la producción de hasta 3000 metros cúbicos de agua potable al día. Los reactores nucleares de próxima generación (Generación IV) podrán acoplar varios procesos encadenados en función de la temperatura de salida: producción de hidrógeno, generación de electricidad y desalación de agua.

En la actualidad, en la que las energías renovables están viviendo una gran expansión, también encontramos proyectos de investigación que ligan energías renovables y desalación. Desde la evaporación del agua mediante paneles de concentración solar, hasta el empleo de paneles fotovoltaicos y aerogeneradores. Un ejemplo lo encontramos en la isla española de Gran Canaria. Con una capacidad de 5000 metros cúbicos al día, en 2008 se construyo una planta desaladora impulsada solo por energía eólica. En la península ya existen plantas de la empresa MTorres, que consisten en plataformas flotantes instaladas a unos 5 km de la costa en aguas de hasta 80 metros de profundidad, con capacidad para abastecer a poblaciones de hasta 30.000 habitantes. Las plantas son alimentadas directamente por energía eólica y por un cable submarino que proporciona energía eléctrica auxiliar.

Planta desaladora autosuficiente de Canarias (España)

El residuo de desalación, la salmuera, puede causar daños en la fauna y flora marinas si es liberada al mar de forma incontrolada. Se trata de una disolución con 70 gramos de sal por litro de agua, que tienen una temperatura 5 grados superior a la del agua de captación y restos de metales fruto de la corrosión de los conductos. De ahí que deba elegirse cuidadosamente el lugar preciso en el que son devueltas al mar. Lo ideal es devolverlas a través de plataformas flotantes situadas mar adentro, en aguas con profundidades superiores a los 30 metros, donde es más fácil que se disuelvan de forma natural, sin causar perjuicios. Técnicas alternativas se aplican cuando el vertido no se puede hacer a la distancia adecuada de la costa. Una de las más utilizadas consistente en la reintegración de la salmuera con agua de mar sin tratar en la propia planta, antes de devolverla al mar. De este modo se reduce la concentración de sal y su temperatura antes de ser expulsada de la planta.