Desde tiempos inmemoriales el hombre ha mostrado un especial anhelo con la posibilidad de transformar en agua potable el agua del mar.
Hay un dato revelador, el 75% de la población mundial vive a menos de 100 km del mar, lo que significa las posibilidades que nos puede suponer la desalación como alternativa a la escasez de agua potable.
El famoso escritor inglés Samuel Coleridge, en su balada del viejo marinero, decía “agua, agua, por doquier, pero ni una gota para beber”.
En 1961, John Kennedy 1 decía: “si algún día conseguimos obtener agua dulce del agua salada de forma competitiva y barata esto redundaría en el bienestar a largo plazo de la humanidad de tal modo que empequeñecería cualquier logro científico”.
Esta utopía comenzó en el siglo IV a.C. cuando Aristóteles fabricó el primer evaporador que se conoce. En el siglo XVIII se produce el auge de la industria del azúcar y para cuyo refino se necesitaban evaporadores para abaratar el proceso productivo por lo que se favoreció el desarrollo de evaporadores ya más avanzados.
A mediados del siglo XIX, era frecuente que algunos barcos llevasen instalados destiladores para intentar conseguir potabilizar agua marina.
Después de la II Guerra Mundial se comienzan a instalar las primeras desaladoras. Arabia Saudí y Kuwait donde el agua potable es un bien escaso, fueron los primeros países que instalaron plantas desaladoras.
Sin embargo, es a partir de la década de los sesenta del siglo pasado cuando se desarrolló la ósmosis inversa. Sistema éste que ostenta la primacía internacional por su eficacia y alto rendimiento, en los procesos de desalinización en el mundo.
Arabia Saudí es el primer país en desalinización de agua del mar, calculándose que cuatro de cada cinco litros que se consumen en el país provienen de la desalinización. Emiratos Árabes Unidos, Libia, Qatar siguen el mismo camino. Otros países como Estados Unidos, Israel, Japón, España también tienen una importante producción de agua desalada.
En España, la primera planta desaladora se instala en Lanzarote. Actualmente en Fuerteventura y Lanzarote el agua desalada representa la totalidad del agua consumida.
Obtener agua dulce del mar, es para todos la mayor esperanza tecnológica de que se resuelva las crisis hídricas que se avecinan. Gracias a la aplicación de la desalinización se han resuelto muchos y graves problemas, En la actualidad, se producen más de 36 millones de m3 al día en todo el mundo, lo que es suficiente para abastecer a una población de 180 millones de habitantes, lo cual da una idea de la importancia de la desalinización.
Hasta hace poco, la desalinización sólo se ha empleado en circunstancias extremas debido al altísimo consumo de energía del proceso y en consecuencia, por su alto coste económico.
La industria del tratamiento del agua es muy competitiva, se emplean varias técnicas como la ósmosis inversa, la destilación, el electro diálisis y la congelación en el vacío. Hoy solamente son viables comercialmente la ósmosis inversa y la destilación.
Las desaladoras captan el agua del mar por medio de tomas frente a la costa o en pozos de playas. Las primeras plantas desalinizadoras han utilizado diversas tecnologías de evaporación. Las desalinizadoras por evaporación más avanzadas, de múltiples etapas, tienen un consumo de energía de más de 9 Kw/h por m3 de agua potable producida. Inicialmente las grandes desalinizadoras se construyen en lugares en los que los costes de la energía son muy bajos, como en el Oriente Medio, o cercanos a plantas de procesamiento con calor sobrante disponible.
Se desarrolló el proceso de ósmosis inversa, en los años setenta, con el que se obtiene agua potable, forzándole a pasar bajo una alta presión, a través de una membrana semipermeable que filtra las sales y las impurezas. Estas sales e impurezas se expulsan del dispositivo de ósmosis inversa, en forma de solución concentrada de salmuera en un flujo continuo que contiene una gran cantidad de energía de alta presión.
Muchas de las primeras plantas desalinizadoras de ósmosis inversa construidas en los años setenta y a principios de los ochenta tienen un consumo de energía de más de 6 kw/h por metro cúbico de agua potable producido, debido al bajo rendimiento de la membrana, a las limitaciones de la caída de presión y a la carencia de dispositivos de recuperación de energía.
Las desaladoras también emplean aguas menos saladas que las del mar y por lo tanto cuesta menos desalarlas. También emplean aguas residuales aunque por seguridad las desalinizadoras suelen incorporar dispositivos anticontaminantes y biocida (usualmente se utiliza el cloro).
Sea cual sea el proceso de desalinización, el resultado es alrededor del 35% del agua dulce (hasta el 50% en plantas muy eficientes) y un 65 % de salmuera muy salada. El agua obtenida es muy limpia. La obtenida por el proceso de destilación tiene entre el 1 y el 50 por millón de sales disueltas, mientras que la obtenida por la ósmosis inversa tiene entre 10 a 500 por millón por litro (la pauta normal del agua potable que bebemos suele ser de 500 por millón de sales disueltas, es decir, 500 ppm). Normalmente es más pura el agua desalinazada que la que bebemos en el grifo, por lo cual se le suele mezclar con agua menos pura antes de su distribución.
EL AGUA DESALADA EN EL MUNDO
Las necesidades de agua dulce han crecido últimamente mucho en Oriente Medio. La reconstrucción de Kuwait, el Líbano e Iraq, la continua entrada de emigrantes en Israel, los altos índices de natalidad, nos marcan la necesidad de un nuevo plan Marshall del agua para todo el Oriente Medio.
La geografía de la desalinización se extiende por todo el mundo y tiene especial importancia en países tales como Arabia Saudita, Emiratos Árabes, Estados Unidos y Europa.
Israel expuso en la conferencia de paz judeo-palestina celebrada Moscú, en enero de 1992, que la desalinización es la única solución a largo plazo para las zonas pobres en agua y en consecuencia en todo el Oriente Medio. El agua es uno de los puntos fundamentales del conflicto judeo palestino.
Una desalinizadora, que desale agua para diez mil personas, tiene el mismo coste que un tanque. Para cien mil personas, lo que cuesta un avión de combate. Invertir en la desalinización o en el reciclaje de aguas residuales, es más barato que llegar a acuerdos por las fuentes hídricas disponibles.
Para Amikana Nachnani trasvasar agua de un sitio a otro es mucho más cara que desarrollar técnicas que abaraten la desalinización. Las desalinizadoras crean la sensación de seguridad, al poseer el Estado los recursos e instalaciones que considera vitales.
Actualmente funcionan en el mundo más de 8.000 plantas de todo tipo y tamaño, creciendo continuamente. De estas, el 66 % están en Oriente Medio y el 26 % del total están en Arabia Saudita. La mayor planta está en este país, produciendo 485 millones de litros al día. La mayor parte del consumo doméstico de los sauditas y de otros países ricos en petróleo se cubre con agua desalinizada.
El 12% de la capacidad de desalinización se encuentran en América. Es de destacar, la planta de Yuma (Méjico), que es una de las más grandes del mundo, y que además cuenta con el apoyo del gobierno federal. La mayoría de las plantas americanas están en la zona del Caribe o en Florida por la falta de ríos.
Los californianos han rechazado a lo largo de su historia la desalinización, porque les sale muy barata el agua del río Colorado y de los acuíferos, debido a las grandes subvenciones del Estado. No obstante, a medida que las sequías y la explotación irracional de sus aguas subterráneas plantean problemas de suministros, han ido haciendo que se preocupen más ante su posible carencia y, han empezado a funcionar las desalinizadoras por todo el Estado. Unido a que la tecnología avanza, hace que el agua desalinizada sea cada vez más competitiva, con menor consumo energético y con menos costes medio ambientales.
La solución desalinizadora más curiosa es la propuesta de hacer un canal entre el mar Rojo y el mar Muerto, realizado por el norteamericano Walter Coly Lourdemilk y que fue apoyada por ingenieros jordanos. Considerando que este canal proporcionará suficiente agua dulce por medio de la desalinización como para resolver los problemas de Jordania y permitir a Israel pagar lo que los jordanos llaman “deudas de agua” 2 a los palestinos a Jordania y a Siria.
Los israelíes lo ven de forma pesimista, pero no lo han rechazado de forma abierta. Israel propone otra posibilidad que es un canal desde el mar Muerto al mar Mediterráneo que tiene un menor coste porque sería más corto y además estaría por completo bajo su control.
El canal propuesto del mar Rojo al mar Muerto sería como extender el río Jordán hacia el sur, hasta llegar al golfo de Aqaba, con un recorrido de 275 km. Se bombeará el agua desde el golfo y su recorrido será por la línea fronteriza entre Israel y Jordania, atravesando el valle de Arava.
Para su desarrollo tendría que salvar un desnivel de 200 metros en el monte Edom, para allí descender unos 600 metros de altitud hasta el mar Muerto. Este canal llevaría unos 900 millones de metros cúbicos, convirtiéndose solamente en agua dulce el 40% y la salmuera se arrojaría al mar Muerto, lo que haría subir su ya alto nivel de salinidad que es su gran problema actual.
EL AGUA DESALADA EN ESPAÑA
España es un país con unos grandes desequilibrios hídricos. Toda la zona costera mediterránea, que tiene un gran desarrollo industrial y turístico, además de unas graves carencias hídricas de agua. Cada vez es más importante el debate de si trasvase del Ebro o desaladoras
Para el catedrático Ramón Llamas, la desalinización es el futuro, porque su coste está descendiendo, mientras que, el coste de la construcción de trasvases está en continuo aumento. Desalar está ya al mismo coste o más barato que el agua del propuesto trasvase del Ebro.
Podemos tener la certeza de que dentro de unos años el agua desalinizada será muchísimo más barata y más seguro el suministro, que la que pueda llegar del trasvase. Claro que una cosa es el coste real y otra el precio político que se quiere poner al agua trasvasada.
Las técnicas de desalinización que se han ido desarrollando desde mediados del siglo XX, han abierto las puertas al desarrollo de las zonas costeras que están recurriendo a ella para beber y solucionar los problemas de escasez.
Baleares optó con decisión por la desalinización, mediante la construcción simultánea de cuatro grandes desalinizadoras. La isla de Ibiza se surte prácticamente de ella para su población.
Canarias se ha convertido en líder tecnológico de la ósmosis inversa, ya hay más de un millón de canarios que utilizan el agua desalinizada. Desde 1965, en que el turismo se desarrolla en Canarias provocando un fuerte aumento de la población y en consecuencia un aumento muy importante de su demanda, siendo la desalación la única alternativa posible.
La isla de Lanzarote, que tiene escasos recursos hídricos, implantó la primera desalinizadora. Es una planta por evaporación que funciona con petróleo, condensando el vapor ya separado de la sal marina. En el año 2004, más de 150.000 habitantes de la isla la utilizan por el método de la ósmosis inversa, que le ha permitido bajar sus costes generalizando su uso. La mitad de los habitantes de Gran Canarias utilizan también el agua desalinizada.
A finales del siglo pasado e inicios de este, España que estaba gobernada por el Partido Popular. retrasó y dilató en el tiempo los proyectos para la desalinización, que se tenían para la cuenca del Segura, obstaculizando las iniciativas privadas y negando la evidencia de que en Murcia y Almería la desalinización constituye una alternativa solvente, competitiva en costes, para la solución de los problemas de escasez a corto y medio plazo, que es preciso tener seriamente en consideración. Con la llegada al poder del PSOE, ha optado por la desalinización en lugar del trasvase y se está agilizando las obras previstas junto a otras nuevas propuestas de desalinización, como forma de atender la demanda actual existente.
A nivel internacional, la experiencia ya es muy amplia. A finales del año 2001, la multinacional francesa Vivendi ganó el concurso internacional para la adjudicación de la desalinizadora de Ashkalon (Israel). Esta planta produce 50 hm3 anuales, a un precio de 47 céntimos de euro el m3 3.
A comienzos del año 2002, la misma empresa ofrece al gobierno israelí la ampliación de la desalinizadora con otros 50 hm3 anuales, a un precio de 43 céntimos de euro.
En enero del 2003, la compañía francesa ONDEO, líder mundial en el sector (en España controla Aguas de Barcelona) resultó adjudicataria del concurso convocado por el gobierno de Singapur para la construcción y explotación de una planta de desalinización con capacidad para 50 hm3 anuales, que entrará en servicio, en el 2005. El precio cerrado es de 41 cén timos de euro por metro cúbico. Como vemos la tecnología avanza y permite abaratar más el precio, todo ello unido a un menor impacto medio ambiental.
La desalinización es la alternativa complementaria de la nueva política del agua que el PSOE ofrece a las comunidades con déficit hídrico. El programa AGUA plantea la obtención de unos 600 hm3 anuales, es decir, casi el 60% del agua que debe aportar el trasvase del Ebro a la zona, mientras que el resto del agua necesaria viene con la modernización de los regadíos, obteniéndose unos 190 hm3 de ahorro y con la reutilización de las aguas residuales otros 140 hm3.
La desalinización únicamente resulta rentable para el suministro de agua en puntos situados en una cota inferior a los 400 m de altitud 4.
España no se destaca por su capacidad tecnológica en general, sin embargo, se ha convertido en pionera de las técnicas de desalinización por ósmosis inversa, además de situarse en la vanguardia de las energías alternativas.
Así mismo dispone de diez grandes empresas con un potente capital tecnológico en desalinización, no existiendo en ninguna parte del mundo está tecnología, ni tan siquiera en Estados Unidos. Somos el quinto país en desalinización mundial que encabeza Arabia Saudita y los Emiratos Árabes y el primero en su utilización para la agricultura.
Como ya hemos visto, son muchos los millones de personas que ya utilizan y beben el agua desalinizada, saliendo actualmente a un precio de unos 0,4 euros el metro cúbico. Si consideramos que el periodo de amortización de la obra es de quince años y subiendo el agua hasta una cota de cien metros, el m3 cuesta 0,45 euros el m3. Según el CEDEX, el gasto en el proceso de desalinización es: el 40 % es gasto energético, otro 40% el gasto por la obra y un 20% restante por el personal y las reparaciones.
LA TÉCNICA DE LA ÓSMOSIS INVERSA
La ósmosis inversa es el mismo proceso que utilizan las plantas cuando captan el agua a través de las membranas de sus raíces, pero se aplica a la inversa en las desalinizadoras.
El agua marina se separa de sus sales aplicando la presión de 70 atmósferas lanzada a través de unos bastidores con membrana poliámida.
A un lado de la barrera semipermeable queda el agua dulce y al otro una concentración de sales de salmuera. El contenido de sal del agua del Mediterráneo es de 37/38 gr / l, el agua salobre tiene entre 6 / 7 gr /l y el agua potable como máximo debe tener 0,5 gr / l
1º El consumo eléctrico
El gasto eléctrico que necesitan las bombas para tomar el agua del mar, lanzarlas a presión a través de las membranas, para bombearla hasta los depósitos, hace que se encarezca la desalinización.
Si analizamos la evolución del consumo energético a lo largo de la historia del desarrollo tecnológico de la desalinización, vemos como en 1970, se necesitan 22 kw / h /m3. En 1990, a 8,5 kw / h / m3, y en el año 2004 a 4 kw / h /m3. Como vemos, con las nuevas tecnologías se va consiguiendo un menor coste energético. El precio mínimo del kw/h ronda actualmente los 0,04 euros. El 40 % del coste de la desalinización es imputable al consumo de electricidad.
La demanda energética estimada por el proyecto AGUA, que se desarrolla actualmente en España asciende a 2.580 millones de kw / h al año. Si se ponen en marcha las diecisiete desalinizadoras propuestas por el gobierno socialista, consume el 0,8% del total energético nacional. Las emisiones de dióxido de carbono asociado al consumo energético de estas plantas ascienden a cuarenta millones de toneladas de CO2.
El buen diseño de los sistemas de bombeo baja los costes actualmente a tal punto que ya se consume diez veces menos de energía que hace veinte años.
Hay un gran debate sobre el consumo energético que produce la desalinización, provocado fundamentalmente por aquellos que defienden los trasvases como única alternativa.
Un estudio realizado por el profesor Melchor Senent (para la FAES 5) señala, que para conseguir 600 hm3 de agua desalinizada, supone un consumo energético de 240 gigavatios cada hora. Esto produce una emisión de CO2 (dióxido de carbono) de 2.400.000 millones de toneladas a la atmósfera, contribuyendo al efecto invernadero
Este estudio, parte del hecho de que se utilice solamente centrales térmicas de carbón, totalmente obsoletas y que por el protocolo de Kyoto, en un periodo relativamente corto de tiempo serán cerradas o transformadas en ciclo combinado. Si el consumo de electricidad es realizado por centrales de ciclo combinado, las emisiones de CO2 se quedan en 480.000 toneladas, impacto evidente pero mucho menos significativo. Si la fuente utilizada es la energía eólica el impacto es cero.
2º El sabor y la calidad del agua desalinizada
El agua desalinizada sabe a lo que quiera, pero se trata de un agua perfectamente destilada. Por eso, se remineraliza para que tenga un cierto contenido en sales y un determinado PH. El agua desalinizada es muy apreciada por las empresas de refrescos gaseosos para elaborar sus bebidas 6. Tiene una buena calidad y alarga la vida de las conducciones y los contadores, permitiendo reducir el uso de los detergentes y de los jabones.
3º Los daños medioambientales
La desalinización de aguas marinas y continentales han creado grandes expectativas. Estos proyectos presentan una barrera muy elevada asociada al vertido de las salmueras 7 que irremediablemente origina unos altos costes medio ambientales.
Unas salmueras son residuos con impactos negativos sobre el medio ambiente, hace que su traslado y evacuación al mar, ocasiona grandes inversiones que encarecen muchísimo el precio final del agua.
El vertido al mar de la salmuera produce un gran impacto sobre las praderas de fanerógamas marinas, entre las que destaca la poseidonia oceánica. Estas praderas son muy sensibles al aumento de la salinidad, por lo que el vertido de salmueras tienen un efecto grave sobre las mismas, sino se toman las medidas adecuadas.
La simbiosis entre plantas desalinizadoras y ecosistemas salobres se presentan pues como fuente idónea de recursos para la regeneración de humedales y también como alternativa ecológica para la evacuación de salmueras procedentes de la desalinización de las aguas continentales.
Los vertidos de salmuera al mar convierten a las desalinizadoras en un punto de crítica del movimiento ecologista. Las praderas de poseidonia que arraigan en los lechos marinos del mar Mediterráneo se ven diezmadas cuando la concentración de sal es elevada.
Los ecologistas de WWF/Adena aconsejan que se viertan en la superficie de mar para que se diluya mejor y no se acumulen en los fondos.
Para evitar el daño ecológico de la salmuera el CEDAS y otros organismos científicos españoles han desarrollado un invento que consiste en abrir difusores de salmuera a lo largo del emisario de modo que se mezcle con el agua en una amplia zona lo que evita una fuerte concentración de sal, que se van difuminando por el efecto del oleaje.
La preocupación por los posibles efectos de los vertidos de salmuera de las desalinizadoras en la flora y fauna marina es relativamente reciente. Existen desalinizadoras funcionando desde hace muchos años y no se ha observado ningún cambio en la flora y fauna en la zona de vertido. Es cuando la comunidad científica advierte de los posibles efectos negativos, se ponen a buscar soluciones a este problema medioambiental.
Se empezó a estudiar la tolerancia a la salinidad de las especies más sensibles y con mayor grado de protección en las Directivas medioambientales españolas y europeas, entre las que se encuentra la posidonia oceánica, planta que vive en el mar Mediterráneo, en las proximidades de las costas y que forma un hábitat de gran valor para el desarrollo de los peces, fijando los bancos de arena y oxigenando el agua del mar. Es por lo tanto obligado proteger completamente esta especie y evitar el más mínimo efecto negativo sobre la misma.
El estudio sobre la tolerancia a la salinidad de la posidonia oceánica se ha llevado a cabo en los últimos tres años, llegando a fijar la salinidad máxima tolerable en 38,5 unidades prácticas de salinidad que son equivalentes a 39 gr/litro. Desde Estados Unidos a Argelia, Marruecos, Israel, han solicitado información sobre dichos estudios y las soluciones aportadas.
4º La desalinización nuclear
Se entiende por desalinización nuclear la producción de agua potable a partir del agua del mar en una instalación en la que el reactor nuclear se utiliza como fuente de energía para el proceso de desalinización
La instalación está dedicada exclusivamente a la producción de agua potable o utilizarse para generar electricidad y producir agua, en cuyo caso sólo se utiliza una parte del total de la energía del reactor para producir agua.
El concepto de desalinización nuclear se interpreta en el sentido de una instalación integrada, en que tanto el reactor como el sistema de desalinización se encuentran en un emplazamiento común y la energía necesaria para el sistema se produce en el lugar.
5º El agua desalinizada de Hawai
Hacia 1880, el científico francés Jacques Arsene inventó un sistema para generar electricidad, combinando agua fría y caliente. Esperaba coger agua fría del océano y combinarla con el agua más caliente de la superficie para generar vapor siguiendo el modelo de las centrales eléctricas. El vapor haría girar las turbinas y producirá electricidad, pero la idea fracaso.
La inversión que se realiza en la tubería que iba al fondo del mar no se desperdicia. Se empieza a utilizar por parte de los biólogos marinos y empresas con fines comerciales. Así, llenan tanques para la cría controlada de peces, ostras y algas, con lo que se fabrican los suplementos nutricionales.
Esta experiencia ha servido para que algunas empresas privadas empiezan a vender agua desalinizada obtenida a doscientos metros de profundidad del Pacífico, en la zona de Hawai.
El agua del fondo marino contiene más nutrientes y menos contaminantes que el agua de superficie. Ésta es de mejor calidad porque su origen es más profundo y antiguo. Según estudios de algunos biólogos marinos, existe una corriente que circula a unos seiscientos metros de profundidad que procede desde las costas de Groenlandia, llegando al Pacífico Norte y de ahí a Hawai. El agua de estas profundidades evita los contaminantes modernos que ensucian su superficie. El agua a estas profundidades contiene restos de fósforo y calcio de las que carece ésta en la superficie.
Aprovechando esta situación del agua marina a profundidad, la empresa KOYO YSA CORPORATION la está embotellando desalinizada y extraída a seiscientos metros de profundidad en el océano Pacífico y la vende a los consumidores japoneses como la bebida más pura y nutritiva de la Tierra. Pagando unos 4,5 euros por botella.
Los japoneses la compran tanto, que KOYO está construyendo una nueva ampliación de la planta embotelladora que posee junto al sur del aeropuerto de KONA y está preparando su entrada en el mercado norteamericano. Otras cuatro empresas están empezando a embotellar este tipo de agua.
Gracias a KOYO, el agua embotellada es la exportación de mayor crecimiento de Hawai y pronto puede estar entre las cinco primeras exportaciones del país.
Como vemos, la desalinización es una alternativa complementaria a otras, justo en la zona costera. La tecnología hará que su coste cada vez sea menor lo que la hará más atractiva y siempre que mejore los problemas medio ambientales que genera.
1 Fue presidente de los Estados Unidos en la década de los años sesenta.
2 Uno de los problemas que inciden en el conflicto judeo-palestino es el agua, pues su escasez en la zona son evidentes. Por ello, la posibilidad del agua desalinizada puede ayudar a la resolución al conflicto siempre y cuando los países ricos ayuden en su producción.
3 Uno de los factores que van a determinar la extensión de la desalinización va a ser el precio final del agua y éste depnede del consumo energético que se necesita para su desalinización.
4 El agua desalinizada tiene un gran futuro en las zonas cercanas al mar y que no sean especialmente altas, pues al tener que subirla significa un sobre coste de difícil asunción, haciéndola poco rentable.
5 La FAES es una organización de estudios ideológicos y de todo tipo de política vinculada al Partido Popular.
6 Muchas de estas empresas demandan agua desalinizada, pues añadiéndole una serie de sustancias minerales obtienen una buena calidad de agua.
7 La salmuera es uno de los problemas ambientales más significativos del proceso de desalinización, estimándose que cada litro de agua desalada se devuelve al mar otro de agua con el doble de su concentración salina inicia.
