DESALINIZACIÓN – PRODUCCIÓN DE AGUA DULCE DEL FUTURO

Kyle Petitt

Desalination

¿Qué es la desalinización?

La desalinización es el proceso de eliminar la sal del agua salina para convertirla en agua dulce potable. Después de convertirla en agua dulce, se puede distribuir para el consumo, la agricultura y otros procesos industriales. Si bien aproximadamente el 70 % de la superficie terrestre está cubierta por agua, solo cerca el 0,007 % de esa agua es agua dulce potable accesible [1].  

La mayor parte del agua dulce del planeta se almacena en bancos de nieve o glaciares, lo que la hace inaccesible para el uso general. Además, partes del suministro de agua existente enfrentan contaminación debido a procesos industriales. Y se ven afectadas por la mala gestión de materiales peligrosos y la contaminación plástica [2]. La desalinización produce recursos de agua dulce bajo demanda en cualquier lugar donde haya acceso al agua de mar. Algunas islas y países con climas áridos y acceso limitado al agua dulce necesitarían importar agua dulce continuamente para satisfacer la demanda si no contaran con la ayuda de plantas desalinizadoras. 

Según las Naciones Unidas, hasta 2025, más de 1.800 millones de personas vivirán en regiones con acceso limitado a fuentes de agua dulce [1]. Los avances en las tecnologías de desalinización pueden reducir en gran medida el riesgo de inseguridad hídrica. Y pueden proteger la agricultura de las duras sequías. Los procesos de desalinización hacen que el océano y los lagos salinos como el Mar Muerto sean fuentes viables de agua dulce.

¿Qué es el agua salina?

Antes de entender cómo funcionan las tecnologías de desalinización, es importante comprender la estructura y composición del agua salina. El agua salina es cualquier agua con una salinidad superior al 0,1 % o 1 ppm (partes por mil) [3]. Los océanos del mundo tienen una salinidad de aproximadamente un 3,5 % en promedio [4]. La salinidad del agua de mar varía según la región, la profundidad y el clima. 

El agua salina se forma mediante un proceso llamado ionización. El agua es una molécula dipolar, lo que significa que su estructura es neutra en general. Sin embargo, tiene un lado positivo local y un lado negativo local [5]. Cuando algunos compuestos iónicos tales como el cloruro de sodio (sal de mesa) se sumergen en agua, los polos cargados del agua son lo suficientemente fuertes como para romper los enlaces iónicos de la sal. Se produce, así, un ion de sodio con carga positiva y un ion de cloro con carga negativa [5].  

Estos iones luego flotan libremente en el agua para crear una mezcla homogénea. Para ser claros, estos iones se producen a escala atómica. No son pequeños trozos de sal flotando en el agua. Por eso, el proceso de desalinización requiere mucha energía para extraer el agua [5].

¿Cómo funciona la desalinización?

Existen dos tipos de desalinización: la desalinización térmica y ósmosis inversa. La desalinización térmica es la más sencilla de las dos. El agua salina se hierve para producir vapor, que se eleva por encima del fluido base como agua pura y gaseosa. Este vapor luego se condensa nuevamente en agua líquida pura. 

Esta tecnología se ha utilizado para purificar agua durante mucho tiempo y se ha aplicado para desalinizar agua a granel desde la década de 1960 [6]. Normalmente, los calentadores eléctricos que funcionan con combustibles fósiles o energía nuclear se utilizan para alimentar estos sistemas porque es muy intensivo en energía hervir grandes cantidades de agua. 

El segundo tipo de desalinización, la ósmosis inversa, es más común en la actualidad. Este proceso presuriza el agua salina y la empuja a través de un filtro especializado. Así, se elimina la sal de una parte del líquido, para creando agua desalinizada.

Este proceso solo tiene una eficiencia del 50 %. Lo que significa que el procesamiento solo convierte el 50 % del agua en agua dulce. El otro 50 % se convierte en agua salina más concentrada. Esto se debe a que hay menos agua que contiene la misma cantidad de iones de sal.

El subproducto, la salmuera, se expulsa del sistema después del proceso [6]. Esta estrategia consume menos energía que la desalinización térmica. Sin embargo, todavía consume mucha energía y requiere grandes cantidades de energía para presurizar el agua a una presión lo suficientemente alta como para que pase a través del filtro.

¿Cuáles son las desventajas de la desalinización?

Ambos procesos de desalinización consumen mucha energía y, en ocasiones, requieren una producción de energía significativa. Con los combustibles fósiles, esto es caro y produce grandes cantidades de gases de efecto invernadero.

La desalinización por ósmosis inversa produce salmuera que se expulsa al océano. Este líquido sigue siendo agua salina. Pero sus concentraciones más altas de sal lo hacen más denso y puede hacerlo tóxico para la vida marina local en el fondo del océano [6].

También es cierto, como con cualquier desarrollo de infraestructura, que los costos de puesta en marcha para construir una planta desalinizadora son elevados. La importación de recursos de agua dulce suele ser una solución más económica a corto plazo. Se argumenta ampliamente que los beneficios de proporcionar a las comunidades en riesgo acceso a agua dulce superan estos aspectos negativos, pero es importante considerar estos inconvenientes. 

La desalinización se utiliza principalmente en áreas con escasos suministros de agua y abundantes recursos, como Oriente Medio y África del Norte, donde esta tecnología es una necesidad a largo plazo. En general, la desalinización es una tecnología muy prometedora para un futuro más sostenible y seguirá mejorando a medida que se sigan realizando avances tecnológicos.

 

Referencias

[1] National Geographic, «Fresh Water Crisis»

[2] National Resources Defense Council “Water Pollution: Everything You Need to Know”

[3] United States Geological Survey, “What is Saline Water” 

[4] Science Daily “Seawater”

[5] United States Geological Survey, “Water Molecules and Their Interaction with Salt Molecules”

[6] CNBC, “Can Seawater Desalination Save The World?”Youtube

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