Desalación en Antofagasta: agua de mar para el desierto

Nuevas tecnologías, desalación a gran escala/ Desalación en Antofagasta: agua de mar para el desierto/ Una mirada al futuro.

La región de Antofagasta se encuentra en el desierto más árido del mundo, donde la escasa lluvia, aguas subterráneas y discretos ríos prácticamente no dan abasto a la demanda. Gran parte del agua que abastece Antofagasta proviene de captaciones de la cordillera, las cuales se encuentran a más de 300 kilómetros de las principales ciudades. Por otra parte, la Dirección General de Aguas declaró al río Loa “agotado”, lo que implica que no se pueden constituir nuevos derechos de aprovechamiento de agua para ningún tipo de uso. Lo mismo sucede con las aguas subterráneas, que llano permiten nuevas extracciones. Todos estos inconvenientes, sumado al crecimiento de las ciudades y a un prominente desarrollo de laminería, obligan a pensar en nuevas opciones desabastecimiento de agua potable.

La desalinización o desalación, es el proceso por el cual el agua de mar se convierte en agua potable, atapara el consumo y otros usos. El agua salada contiene alrededor de 35.000 partes por millón de sólidos disueltos totales (ppm), lo que varía dependiendo del océano, y para que se transforme en agua dulce debe tener menos de 1.500 ppm. Pero eso no es todo: de acuerdo a la Organización Mundial de la Salud (o.m.s.), para que el agua dulce sea potable debe cumplir los requisitos de ser inodora, incolora, insípida libre de bacterias contaminantes. Desde la antigüedad el hombre ha buscado alternativas para desalar el agua. Hay registros que cuentan que grandes personajes como Aristóteles, Tales de Milete o Demócrito intentaron obtener agua dulce por medio de diversas y rudimentarias técnicas. En el Chile de fines del siglo XIX y principios del siglo XX reusó la desalación por medio de la condensación, es decir, se sacaba el agua de mar, se calentaba con elementos combustibles como el carbón, generando vapor que luego condensaba en agua dulce. Pero este proceso era a pequeña escala y se ocupaba una gran cantidad de combustible para calentar el agua, cosa que lo hacían menos conveniente y caro que conducirlas aguas desde sus fuentes naturales ubicadas en la Cordillera de los Andes. Hoy, gracias al avance de la ciencia y tecnología, las plantas desaladoras funcionan con un proceso diferente: la ósmosis inversa.

A grandes rasgos, se tratado ocupar presión para pasar el agua de mar a través de membranas sema-permeables que retienen las moléculas e iones disueltos de cloruro de sodio llotras partículas. La ósmosis es un fenómeno que ocurre en todos los seres vivos a nivel de membranas celulares que resulta indispensable para su existencia. Estas membranas celulares son semipermeables, permitiendo el paso de las moléculas presentes en el agua, alimentos y líquidos, reteniendo la mayor parte de los elementos favorables dentro de las células del cuerpo. En el caso de la ósmosis inversa en las plantas desaladoras construidas por el hombre, estas membranas son artificiales y poseen formas de tubos, actuando como sistemas de filtración, con la capacidad de separar una amplia gama de sustancias, tanto orgánicas como inorgánicas, presentes en el aguade mar. Este proceso se hace por medio de bombas centrífugas de alta presión, capaces de forzar el paso del agua a través de las membranas.14El proceso de ósmosis inversa comienza con la captación de agua a través de una bocatoma que la succiona desde el mar. Se trata de una tubería de300 metros de longitud, que llega a aguas menos contaminadas que las de la costa. Bombas centrífugas envían el agua directamente los filtros de arena, donde mediante un sistema de sedimentación se excluyen elementos más grandes. Previamente se agrega cloro para eliminar la materia orgánica y coagulante que ayuda a filtrar los sólidos en suspensión. Finalmente, para proteger las membranas, se agregan productos anti-incrustantes y eliminadores del cloro. El agua ya tratada es obligada a atravesar las membranas por medio de una bomba alta presión, reteniendo todas las partículas de sal. Estas membranas, que actúan como filtros, deben ser adecuadas para resistir altas presiones con que reimpulsa el agua que alcanza a 70 bares, para obtener un permeado exitoso.

A pesar de que el proceso de tratamiento es efectivo, algunos residuos de salo materias orgánicas quedan incrustados en las membranas, por lo que deben estar en mantención constante y ser reemplazadas tras exceso de uso. Del agua captada, un 50%, se transforma en salmuera, la cual contiene una concentración doble de sal, siendo devuelta al mar a través de un emisario submarino de 200 metros de longitud. Esto permite que la dilución de la salmuera sea más rápida, disminuyendo su impacto en la flora y fauna. El agua ya desalada tiene aproximadamente 250ppm de sal, pero aún no está apta para el consumo humano, por lo que debe ser sometida a un proceso de desinfección, re mineralización y floración mediante el uso de dolomía, hidróxido de sodio (o soda cáustica), hipoclorito de sodio y fluoruro cálcico. Las técnicas para lograr la desalación por osmosis inversa fueron introducidas hace al menos 50 años atrás pero a costos inalcanzables. Sin embargo, desde 1970 se ha logrado la reducción del consumo energético de las máquinas junto a la baja del costo de las membranas de ósmosis, abriendo la posibilidad de desalar agua a gran escala. Actualmente, la desalación por ósmosis inversa osuna gran oportunidad de suministro de agua de buena calidad en lugares con problemas de abastecimiento. Si bien aún los gastos siguen siendo altos, especialmente por la cantidad de energía necesaria para el proceso, la popularidad de la desalación se ha consagrado alrededor del mundo.

De acuerdo a un informe de la o.m.s., a comienzos del año 2006 operaban en el mundo más de 12.000 plantas desaladoras generando alrededor de 40 millones de m3 al día.16El caso de Antofagasta Durante largo tiempo, la empresa es san estudió la forma de satisfacer la creciente demanda de agua en Antofagasta. Fueron los años en que se instalaron grandes empresas del cobre como Escondida y Zaldívar, las cuales requerían importantes cantidades de agua para sus operaciones. Más aún, se espera bala pronta instalación de otras empresas con similares necesidades. En estas circunstancias, miembros del directorio de es san realizaron diversos viajes a fin de conocerlas nuevas plantas desaladoras de agua que existían en otros países. Fue así, entonces, como finalmente se decidió llamar a licitación internacional la construcción de una planta desaladura, siendo adjudicada en el año 2001 al Consorcio Desalant.

El contrato fue del tipo b.o.t. (Budil, Opérate andTransfer), es decir, diseñar, financiar, construir explotar las instalaciones durante veinte años. La planta entró en operaciones en Abril de 2003y requirió una inversión de US$ 54.000.000.La planta está ubicada en el sector La Chimba, en ollado norte de la ciudad, y fue diseñada para producir52.000 m3 al día en cuatro módulos, con capacidad de 13.000 m3 cada uno. Desde un comienzo se pensó en cuatro etapas de ampliación de capacidad, primero ocupando un módulo, y ya hoy se está habilitando el cuarto. La planta proporciona el 50% del agua que abastece la ciudad. De acuerdo a Pablo Fas si, jefe del Departamento de Calidad y Procesos de Aguas Antofagasta, actualmente Antofagasta se abastece con alrededor de 950 a 1000 l/s y la planta a la fecha produce entre 450 y 600 l/s, es decir, la mitad del consumo total. La ciudad de Taltal también tiene su propia planta desaladura desde diciembre de 2007, produciendo 5 litros por segundo y suministrando el 15% de agua de la población. De acuerdo a Fas si, si bien las plantas se han hecho más eficientes, producir agua desalada es más oneroso que el tratamiento de agua convencional, pues el principal insumo es la energía eléctrica, que también ha subido de precio los últimos años. Según Fas si, hoy el kph, a nivel industrial, está a 75 u 80 pesos más iba la planta gasta más de 4 kph por cada m3 de agua potable que produce. Los costos del agua no actúan en libre mercado, su precio está definido por un sistema de fijación tarifaria dado a través de la Superintendencia de Servicios Sanitarios, donde se establece una tarifa basada en el fundamento de Empresa Modelo. Cada cinco años esta entidad modela una empresa buscando las mejores alternativas y costos, tomando en cuenta que la rentabilidad sea igual al costo de capital sobre los activos empleados. Estas tarifas se ajustan periódicamente a la inflación.