Nuevas tecnologías, desalación a gran escala

La desalinización o desalación, es el proceso por el cual el agua de mar se convierte en agua potable, apta para 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 y 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 Mileto 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 se usó 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 hacía menos conveniente y caro que conducir las 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 trata de ocupar presión para pasar el agua de mar a través de membranas semi-permeables que retienen las moléculas e iones disueltos de cloruro de sodio y otras partículas. La ósmosis es un fenómeno que ocurre en todos los seres vivos a nivel de membranas celulares y 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 agua de 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.

El 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 de 300 metros de longitud, que llega a aguas menos contaminadas que las de la costa. Bombas centrífugas envían el agua directamente a 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 se impulsa 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 sal o 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  proximadamente 250 ppm de sal, pero aún no está apta para el consumo humano, por lo que debe ser sometida a un proceso de desinfección, remineralización y fluoración mediante el uso de dolomita, 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 es una 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.