Más de 300 millones de personas en todo el mundo dependen del agua desalada, pero cada gota de agua dulce tiene un alto coste, tanto económico como medioambiental. A medida que se intensifica la escasez mundial de agua, la tecnología de desalinización se considera una solución clave a la crisis del agua dulce. En la actualidad, más de 18.000 plantas desalinizadoras en todo el mundo proporcionan agua potable a más de 300 millones de personas. Desde el elevado consumo de energía hasta el impacto ambiental, el camino del desarrollo de las plantas desalinizadoras dista mucho de ser llano.
El reto más inmediato al que se enfrenta la desalinización es su elevadísima demanda energética. Los dos métodos principales, la ósmosis inversa y la destilación, requieren grandes cantidades de energía.
La ósmosis inversa se basa en bombas de alta presión para hacer pasar el agua de mar a través de membranas semipermeables, mientras que la destilación consiste en calentar el agua de mar para vaporizarla y luego condensarla. Ambos procesos suponen un enorme consumo de energía. Producir un metro cúbico de agua dulce consume aproximadamente 3-4 kilovatios-hora de electricidad.
Ese elevado consumo de energía se traduce en elevados costes de explotación, lo que hace que el agua desalinizada sea en general más cara que las fuentes de agua convencionales. Las estadísticas muestran que los costes de electricidad y los gastos de depreciación constituyen los dos componentes más importantes de los costes de desalinización, y representan una proporción significativa de los gastos totales.
La desalinización del agua de mar genera importantes volúmenes de salmuera, una solución con una salinidad aún mayor que el agua de mar original. El vertido directo en el océano altera la salinidad, la temperatura y la composición química del agua, alterando los hábitats marinos y las zonas de cría.
La región del mar de Bohai es un mar cerrado con corrientes lentas, que carece de condiciones para que la salmuera migre a aguas más profundas. Los expertos señalan que la salinidad máxima tolerada por la mayoría de los organismos del mar de Bohai oscila entre el 33‰ y el 36‰. Una salinidad superior al 40‰ puede resultar letal para ciertas especies.
Para evitar la corrosión de los equipos y la formación de incrustaciones, los procesos de desalinización requieren aditivos químicos (como inhibidores de incrustaciones y biocidas), que pueden suponer peligros potenciales para el medio marino.
El vertido cálido también afecta a las temperaturas del agua costera, lo que puede desencadenar un crecimiento explosivo y altas concentraciones de cierto plancton, dando lugar a floraciones de algas nocivas.
Las tuberías de captación pueden succionar vida marina como peces, camarones y plancton hacia la maquinaria, lo que supone una amenaza para los organismos marinos. Estos impactos ecológicos indirectos suelen pasarse por alto, pero sus efectos acumulados a largo plazo son significativos.
Las membranas de ósmosis inversa más utilizadas en la actualidad presentan varios inconvenientes: son propensas a ensuciarse, se dañan y tienen una vida útil limitada. El ensuciamiento de las membranas reduce el flujo, por lo que es necesario limpiar y sustituir con frecuencia los módulos de membrana, lo que aumenta los costes de mantenimiento y la complejidad operativa.
Las membranas de ósmosis inversa para la desalinización del agua de mar están monopolizadas en gran medida por empresas extranjeras. Aunque las membranas nacionales son más baratas, su calidad sigue estando por detrás de la de los fabricantes internacionales de membranas. Esto eleva aún más los costes de inversión de los proyectos de desalinización.
Además, es necesario perfeccionar los procesos de pretratamiento del agua de mar. La calidad del agua de mar varía mucho de una región a otra. Por ejemplo, la mala calidad del agua de mar del mar de Bohai, en China, plantea problemas en el pretratamiento, lo que provoca graves incrustaciones en las membranas y elevados costes operativos.
La construcción de una planta desalinizadora de agua de mar exige importantes inversiones de capital, que abarcan la adquisición de equipos, el desarrollo de infraestructuras y la instalación de redes de tuberías. Una planta de desalinización por ósmosis inversa a gran escala puede requerir inversiones de cientos de millones o incluso miles de millones de yuanes.
Más allá de los gastos de construcción, los costes operativos de la desalinización siguen siendo elevados. En la actualidad, el coste del agua desalinizada es relativamente elevado y su precio no es competitivo con el del agua corriente convencional. Por ejemplo, el coste medio del agua industrial de Qingdao Baifa Desalination Company es de 6,18 yuanes/tonelada, mientras que el agua municipal cuesta 3,12 yuanes/tonelada.
Ante estos retos, científicos e ingenieros buscan activamente soluciones:
Uno de los enfoques consiste en utilizar dispositivos de recuperación de energía, aplicados principalmente para recuperar la energía de la presión residual de la salmuera en los procesos de ósmosis inversa. Tras instalar estos dispositivos, la planta desalinizadora israelí de Ashkelon consiguió 97% recuperación de energía, reduciendo el consumo de electricidad en 40%.
El aprovechamiento de fuentes de energía limpias como la eólica representa el futuro de la desalación en términos de eficiencia energética y sostenibilidad medioambiental. Por ejemplo, una planta desalinizadora cercana a Perth (Australia Occidental) utiliza energía eólica renovable generada por un parque eólico cercano.
Los expertos recomiendan integrar la desalinización con el tratamiento químico de la sal para extraer sales y materias primas químicas de la salmuera. Con concentraciones químicas de aproximadamente dos veces los del agua de mar, la salmuera reduce considerablemente los costes de extracción.
Tecnología de desalinización del agua de mar ofrece una solución vital a la escasez mundial de agua, pero su avance se enfrenta a retos polifacéticos que abarcan la tecnología, la economía y la ecología. Lograr un desarrollo sano y sostenible de la industria de la desalinización exigirá esfuerzos concertados de innovación tecnológica, apoyo político y concienciación social.
Como señalan los expertos en medio ambiente: “La necesidad de agua dulce de la humanidad es innegable, pero una idea errónea actual es que la construcción de plantas desalinizadoras debe hacerse a expensas de la protección del medio ambiente”. Al tiempo que perseguimos el desarrollo, debemos dar prioridad a la protección del medio ambiente y buscar soluciones más sostenibles.
Sólo si se logra un equilibrio entre innovación tecnológica y protección del medio ambiente podrá la desalinización convertirse en una solución sostenible a la crisis mundial del agua, y no en una medida provisional que se limita a sustituir un problema por otro.
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