La desalinización es el proceso de convertir el agua de mar en agua potable eliminando la sal y otros minerales. Aunque se han utilizado formas rudimentarias de desalinización desde la antigüedad, sólo a mediados del siglo XX se generalizaron los métodos de desalinización a escala industrial para las comunidades costeras con problemas de agua en todo el mundo. En la actualidad, unos 300 millones de personas de más de 150 países obtienen agua cada día de unas 20.000 plantas desalinizadoras.
Sólo el 2,5% del agua superficial del planeta es agua dulce, y sólo una parte de ella está disponible y es apta para el consumo humano. A medida que se intensifica el cambio climático, la desalinización proporciona una fuente alternativa de agua potable y de riego. Sin embargo, también tiene importantes impactos ambientales. Las tecnologías emergentes pueden ayudar a mitigar algunos de estos efectos, pero la desalinización supone un compromiso entre la satisfacción de la creciente demanda humana de fuentes de agua dulce y los problemas medioambientales que el proceso agrava.
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Proceso y tecnologías
A lo largo de la historia, la gente ha utilizado diversos métodos de destilación y filtración para complementar el suministro de agua dulce. Pero no fue hasta mediados del siglo XX cuando la desalinización se convirtió en un proceso industrial a gran escala capaz de suministrar agua a grandes centros de población. Hoy en día, hay tres categorías básicas de desalinización de amplio uso: las tecnologías de membrana, las térmicas (destilación) y los procesos químicos. Actualmente, las técnicas de membrana y térmicas son los métodos de desalinización más utilizados.
Destilación térmica
La desalinización térmica consiste en hervir el agua hasta que se evapora, dejando atrás la sal. El vapor de agua, ahora libre de sal, se recoge entonces mediante la condensación. La energía calorífica necesaria para conseguirlo a gran escala proviene de generadores de vapor, calderas de calor residual o extrayendo el vapor de las turbinas de las centrales eléctricas.
Una de las técnicas térmicas más extendidas es la destilación flash multietapa (MSF), un tipo de instalación relativamente sencilla de construir y operar, pero que consume mucha energía. En la actualidad, la desalación MSF es más común en Oriente Medio, donde los abundantes recursos de combustibles fósiles la hacen viable, según la Asociación Internacional del Agua.
Separación por membranas
La tecnología básica de la desalinización por membranas implica la aplicación de una intensa presión para forzar el paso del agua salada a través de varias membranas diminutas y semipermeables. Estas membranas permiten el paso del agua, pero no de las sales disueltas. Parece sencillo, pero es otra empresa que requiere mucha energía. El proceso de membranas más habitual es la ósmosis inversa, desarrollada por primera vez en los años 50 y comercializada en los 70. Actualmente es el tipo de desalinización más utilizado fuera de Oriente Medio y el Norte de África.
Beneficios y consecuencias medioambientales
La desalinización es una tecnología importante para apoyar la seguridad y la resistencia del agua en comunidades áridas y propensas a la sequía, cercanas a fuentes de agua salada o agua salobre. Al reducir la demanda de fuentes de agua dulce como el agua subterránea, los ríos y los lagos, la desalinización puede ayudar a preservar los hábitats que dependen de esos mismos recursos hídricos.
Aunque es cara, la desalinización suele ser una fuente local fiable de agua limpia, no sólo para el consumo humano, sino también para la agricultura. Las instalaciones de desalinización a pequeña escala en zonas rurales con escasez de agua pueden ayudar a garantizar la seguridad hídrica de algunas de las comunidades más vulnerables. Las instalaciones más grandes pueden desempeñar un papel importante a la hora de garantizar a los residentes urbanos el acceso a un agua potable segura y fiable. Es probable que el uso de la desalinización se amplíe en los próximos años a medida que el cambio climático intensifique la sequía y contribuya a la disminución de la cantidad y calidad de los recursos de agua dulce.
Pero la desalinización no está exenta de inconvenientes. Las mayores preocupaciones son su huella energética, la cantidad de aguas residuales producidas y devueltas al océano, y los efectos perjudiciales para la vida marina en ambos extremos del proceso. Dado que cada vez hay más instalaciones en funcionamiento porque las comunidades buscan suministros de agua más resistentes al clima, la desalinización no va a desaparecer. Las nuevas tecnologías pueden reducir algunos de sus impactos ambientales.
Uso de la energía
La gran mayoría de las plantas desalinizadoras siguen funcionando con combustibles fósiles. Eso significa que la desalación contribuye a las emisiones de gases de efecto invernadero y al empeoramiento del cambio climático. Sin embargo, existen instalaciones de desalinización alimentadas por energías renovables, pero hasta ahora están en su mayoría limitadas a operaciones a pequeña escala. Se están realizando esfuerzos para hacerlas más comunes y más rentables. Las pruebas recientes sugieren que la desalinización con energía renovable puede funcionar en casi cualquier lugar que tenga acceso a agua oceánica o salobre.
La energía solar, la eólica y la geotérmica ya ofrecen opciones viables para alimentar nuevas instalaciones de desalinización, siendo la solar la fuente de energía más común para las plantas de desalinización alimentadas por energías renovables. Un enfoque híbrido que altere las fuentes renovables, como la eólica y la solar, puede proporcionar una mayor fiabilidad en épocas de fluctuación de la producción energética. El aprovechamiento de la energía oceánica para la desalinización es otra área de investigación emergente.
Además, hay una serie de tecnologías en desarrollo que pretenden conseguir una mayor eficiencia energética en la desalación. La ósmosis directa es una tecnología incipiente que resulta prometedora. Otra implica el uso de la desalinización térmica a baja temperatura, que evapora el agua a temperaturas más bajas para reducir el consumo de energía y luego la reconstituye en forma líquida. Las tecnologías menos intensivas en energía como ésta pueden combinarse bien con las energías renovables, como se detalla en este estudio del Laboratorio Nacional de Energías Renovables que explora la alimentación de la desalinización térmica a baja temperatura con energía geotérmica.
Impactos en la vida marina
Más de la mitad del agua de mar utilizada en la desalinización termina como agua residual salobre mezclada con productos químicos tóxicos que se añaden durante la purificación. Los chorros de alta presión devuelven estas aguas residuales al océano, donde amenazan la vida marina.
Un estudio reciente ha descubierto que la cantidad de salmuera en esas aguas residuales es un 50% mayor de lo que se estimaba anteriormente. Las normas para devolver las aguas residuales al océano varían considerablemente. En algunas regiones, sobre todo en el Golfo Arábigo, el Mar Rojo, el Mar Mediterráneo y el Golfo de Omán, las plantas desalinizadoras suelen estar agrupadas, vertiendo continuamente descargas calientes en aguas costeras poco profundas. Esto puede aumentar la temperatura y la salinidad del agua del mar y reducir la calidad general del agua, afectando negativamente a los ecosistemas marinos costeros.
La toma inicial de agua de mar también plantea riesgos para la vida marina. La extracción de agua del mar provoca la muerte de peces, larvas y plancton al ser arrastrados inadvertidamente a la planta desalinizadora. Cada año, millones de peces e invertebrados son absorbidos por las instalaciones de desalinización y quedan atrapados en las rejillas de entrada. Los que son lo suficientemente pequeños como para atravesar las rejillas entran en el sistema y mueren durante el procesamiento químico del agua salada.
Los cambios de diseño pueden reducir el número de organismos marinos que mueren en este proceso, incluido el uso de tuberías más grandes para reducir la velocidad de entrada del agua, lo que permite a los peces salir nadando y escapar antes de quedar atrapados. Las nuevas tecnologías pueden reducir la cantidad de aguas residuales que fluyen hacia el mar y dispersar más eficazmente esos residuos para mitigar el impacto en la vida marina. Pero estas intervenciones sólo pueden funcionar si se adoptan y se aplican adecuadamente.
Hacia más datos y mejores normas
Potenciar los sistemas de desalinización con energía renovable y construir instalaciones que mitiguen los posibles daños a la vida marina requiere invertir en investigación para comprender mejor los impactos ambientales y utilizar esos datos para elaborar mejores normas de diseño y funcionamiento de las plantas. Un ejemplo útil es el de California, que promulgó la Modificación de la desalinización a su plan de control de la calidad del agua del océano. Esto obliga a un proceso coherente en todo el estado para la autorización de instalaciones de desalinización de agua de mar, exigiendo que se cumplan determinadas normas de emplazamiento, diseño y funcionamiento para minimizar los daños a la vida marina.
¿Los beneficios superan los impactos ambientales?
Según las Naciones Unidas, unos 2.300 millones de personas viven en países con problemas de agua. Y 4.000 millones de personas -casi dos tercios de la población mundial- sufren una grave escasez de agua al menos un mes al año. Es probable que estas cifras aumenten con la intensificación de la sequía y el agotamiento del agua dulce.
Los gestores del agua y los responsables políticos saben que la desalinización no puede ser la única solución para la seguridad del agua. Es demasiado cara y no garantiza un suministro interminable de agua dulce sin consecuencias medioambientales para nuestra creciente población mundial. En cambio, debe combinarse con tecnologías inteligentes de conservación del agua para evitar el despilfarro en los sectores agrícola, residencial, extractivo e industrial. Invertir en la conservación del agua representa una estrategia alternativa con un coste medioambiental mucho menor.
Las ciudades con escasez de agua de todo el mundo están demostrando cómo puede lograrse la conservación mediante una combinación de restricciones de uso y estrategias innovadoras, como el reciclaje de aguas grises y la reutilización de aguas residuales. En 2021, Las Vegas (Nevada), por ejemplo, impuso una prohibición permanente del césped decorativo, una de las varias restricciones que la ciudad ha impuesto al uso del agua mientras su principal fuente de agua, el lago Mead, alcanza niveles peligrosamente bajos. Al mismo tiempo, el distrito de aguas de la región utiliza un proceso de tratamiento de aguas residuales de alta tecnología para purificar las aguas grises y las aguas residuales para su reutilización por parte de los campos de golf, parques y empresas locales, y devuelve una parte del agua limpia al lago Mead para su uso futuro.
La humanidad tendrá que utilizar todos los trucos del libro -y unos cuantos que aún no se nos han ocurrido- para garantizar un suministro seguro y constante de agua para una población creciente. Las nuevas tecnologías de desalinización serán sin duda una de ellas, pero la desalinización debe ir acompañada de normas estrictas y coherentes y de su aplicación para garantizar que los costes no superen los beneficios.
Consejos clave
- La desalinización es el proceso de eliminar la sal del agua de mar para proporcionar una fuente de agua potable segura y limpia.
- Se trata de un proceso de eliminación de la sal del agua de mar para obtener una fuente de agua potable segura.
- Contribuye a la seguridad hídrica de unos 300 millones de personas en todo el mundo, sobre todo en las regiones costeras áridas, y se están construyendo más plantas desalinizadoras a medida que el mundo se enfrenta a una creciente inseguridad hídrica.
- Sin embargo, la desalinización no es una actividad económica.
- Sin embargo, la desalinización tiene un impacto medioambiental considerable, que incluye una gran huella energética y perjuicios para la vida marina.
- La desalinización tiene un impacto considerable sobre el medio ambiente, incluyendo una gran huella energética y perjuicios para la vida marina.
- Las nuevas tecnologías están reduciendo los impactos sobre la vida marina, mejorando la eficiencia energética y ayudando a que las plantas de desalinización alimentadas por energías renovables sean competitivas con las alimentadas por combustibles fósiles.