A medida que la escasez de agua se convierte en una crisis mundial cada vez más grave, la desalinización, que antes se consideraba un último recurso de alto consumo energético, se está reimaginando como una solución viable e incluso sostenible. Impulsada por la innovación y la necesidad urgente, la industria de la desalinización está experimentando un renacimiento tecnológico que ofrece nuevas esperanzas a las regiones áridas, las comunidades costeras y las naciones con problemas de agua de todo el mundo.

‍

Entender el proceso de desalinización

La desalinización es el proceso de eliminar la sal y otras impurezas del agua de mar o salobre para producir agua dulce y potable. Hay dos métodos principales: la destilación térmica, que consiste en calentar el agua para crear vapor y condensarlo, y la desalinización por membranas, sobre todo la ósmosis inversa (OI), que hace pasar el agua a través de membranas semipermeables que filtran las sales y los contaminantes. Aunque ambos métodos se han utilizado durante décadas, los sistemas tradicionales han sido objeto de críticas por su elevado consumo energético, sus costes operativos y su huella ambiental, sobre todo por el vertido de salmuera hipersalina que puede dañar los ecosistemas marinos.

Innovaciones que reducen el consumo de energía

Los últimos avances están cambiando la situación. Uno de los más eficaces ha sido el uso de dispositivos de recuperación de energía (ERD) en las plantas de ósmosis inversa. Estos sistemas capturan y reutilizan la energía de presión del flujo de salmuera, reduciendo el consumo de energía hasta en un 60%. Mientras tanto, la integración de fuentes de energía renovables, como la solar, la eólica e incluso la undimotriz, está permitiendo que las plantas desalinizadoras funcionen de forma más sostenible, sobre todo en lugares remotos o fuera de la red. Otra innovación interesante es la tecnología de membranas de baja presión, que reduce la fuerza necesaria para empujar el agua a través de los filtros. Esto no sólo reduce la demanda de electricidad, sino que también prolonga la vida útil de las propias membranas, reduciendo los costes de mantenimiento y sustitución a largo plazo. Otro planteamiento muy prometedor, como se indica más adelante, consiste en utilizar la presión natural en profundidad para impulsar la absorción de agua dulce del agua de mar por las membranas.

‍

Minimizar el impacto ambiental

Para resolver el problema de la salmuera hipersalina, los investigadores están desarrollando sistemas de vertido cero de líquidos (ZLD) y técnicas de extracción de salmuera que no sólo eliminan la salmuera residual, sino que también pueden extraer de ella minerales valiosos. Algunos proyectos incluso están utilizando la salmuera para cultivar plantas tolerantes a la sal o generar hidrógeno verde. Además, el diseño cada vez más cuidadoso de los sistemas de entrada y salida, incluidos los difusores oceánicos profundos y las tomas subsuperficiales, ayuda a proteger la vida marina al minimizar la alteración del ecosistema. Paralelamente, se están explorando plataformas flotantes de desalinización en alta mar como sistemas descentralizados que pueden procesar el agua de mar directamente en el mar, minimizando la infraestructura costera y reduciendo el impacto en los hábitats del litoral. Estas instalaciones más pequeñas podrían desempeñar un papel clave en las comunidades insulares y en los escenarios de ayuda en caso de catástrofe.

Soluciones escalables para una crisis mundial

Y lo que es más importante, la última ola de innovación en desalinización se centra en la escalabilidad. Los sistemas modulares y móviles permiten un despliegue flexible en respuesta a necesidades urgentes, ya se trate de regiones azotadas por la sequía o de misiones humanitarias. Las asociaciones público-privadas también están ayudando a reducir los costes y ampliar el acceso mediante la financiación y el mantenimiento de estos sofisticados sistemas, especialmente en los países en desarrollo donde la escasez de agua es más aguda. El replanteamiento de la desalinización, que ha pasado de ser un sistema de apoyo que consume mucha energía a una herramienta inteligente y sostenible, representa una evolución decisiva en la forma de abordar la crisis mundial del agua. Una de las innovaciones más prometedoras en este ámbito es la de OceanWell, una empresa que desarrolla sistemas de desalinización submarinos diseñados para funcionar cerca del fondo del océano. Al aprovechar la presión hidrostática natural y eliminar la necesidad de grandes infraestructuras en tierra, el enfoque modular de OceanWell reduce el consumo de energía, minimiza la salinidad de la salmuera, descarga cerca de zonas costeras sensibles y ofrece una solución escalable para comunidades remotas y con problemas de agua. Este modelo oceánico sumergido ejemplifica la próxima frontera de la desalinización sostenible en armonía con los ecosistemas oceánicos.

Referencias

1. Elimelech, M., y Phillip, W. A. (2011). El futuro de la desalinización del agua de mar: Energía, tecnología y medio ambiente. Science, 333(6043), 712-717. https://doi.org/10.1126/ science.1200488  

2. Universidad de las Naciones Unidas - Instituto para el agua, el medio ambiente y la salud. (2019). Gestión de las salmueras: Safeguarding the Environment and Livelihoods. https:// collections.unu.edu/view/UNU:6822  

3. Asociación Internacional de Desalación (IDA). (2022). Anuario de la desalación 2022-2023. https://idadesal.org/  

4. Ghaffour, N., Missimer, T. M., & Amy, G. L. (2013). Revisión técnica y evaluación de la economía de la desalinización del agua. Desalination, 309, 197-207. https://doi.org/10.1016/ j.desal.2012.10.015  

5. Grupo del Banco Mundial. (2021). The Role of Desalination in Addressing Water Scarcity. https://openknowledge.worldbank.org  

6. Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL). (2020). Powering Desalination with Renewable Energy: Challenges and Opportunities. https://www.nrel.gov  

7. Shaffer, D. L., Yip, N. Y., Gilron, J., & Elimelech, M. (2012). Desalinización y medio ambiente: ¿Debe ser la salmuera un recurso? Environmental Science & Technology, 46(10), 6105-6110. https://doi.org/10.1021/es2043965  

8. OceanWell (2023). Ocean Desalination Technology Overview. https://oceanwellwater.com  

9. Academia Nacional de Ciencias. (2008). Desalination: A National Perspective. Washington, DC: The National Academies Press. https://doi.org/10.17226/12184  

10. Zaragoza, G., Ruiz-Aguirre, A., & Guillén-Burrieza, E. (2014). Eficiencia en el aprovechamiento de la energía solar térmica de pequeños sistemas de desalación por membranas para la producción descentralizada de agua. Applied Energy, 130, 491-499. https://doi.org/10.1016/ j.apenergy.2014.02.066

‍