Gobierno de BC no aplica recomendaciones de la ciencia para desalinizar agua de mar
El agua desalinizada representa apenas el 1% de toda el agua dulce existente en el mundo y casi toda (99%) se genera utilizando combustibles fósiles.
Un proyecto finalista del concurso de diseño de Land Art generador Initiative 2016 para el muelle de Santa Mónica, California, implementaría una novedosa tecnología solar de desalinización para proveer agua potable para la ciudad, con filtros para la salmuera resultante antes de que devuelva al océano Pacífico (Eco Inventos).
Todos@Cicese / 4 Vientos
Ensenada, Baja California, México, 26 de enero de 2021.- Cambiar esto para reducir costos financieros y medioambientales, mejorar los procesos, materiales y las formas como se manejan los residuos, pero sobre todo para incorporar energías renovables en los procesos de desalinización, requiere todavía de investigación y desarrollo.
Así lo señala el doctor Francisco Javier Carranza Chávez, investigador del grupo de Energías Renovables del Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE).
Explicó por qué la necesidad de desalinizar agua de mar en México, cómo aprovechar las energías renovables para hacerlo y las opciones que existen para abastecer y aprovechar el agua en un entorno como el de Baja California, son preguntas básicas, fundamentales para resolver la problemática hídrica en la entidad y el país.
Recordó que esto cobra mayor relevancia en una región donde la disponibilidad de metros cúbicos de agua dulce por habitante al año era de 849 en 2017, cifra que estaba muy por abajo del promedio en México que en esa misma fecha era de tres mil 656 metros cúbicos, y del límite mínimo recomendado por la Organización de Naciones Unidas (ONU) que era de mil 700.
Confirmó que los principales métodos utilizados actualmente para desalinizar agua de mar son: ósmosis inversa (RO), destilación por efecto múltiple (MED), evaporación instantánea multietapas (MSF) y electro diálisis (ED).
Hay otros métodos, pero se consideran alternativos por lo que las plantas que existen son generalmente demostrativas. Se trata de destilación solar (SS), compresión de vapor (VP), destilación por membrana (MD) y humidificación-deshumidificación (HD).
La International Energy Agency (IEA) propone el uso de plantas de concentración de energía solar para desalinizar agua de mar y hacerla accesible a los países de Oriente Medio y África del Norte (Proyecto FSE).
El primer grupo de métodos concentró el 96% de la producción de agua de mar desalinizada en 2015. La desglosó así: RO, con el 65% de la capacidad global instalada ese año; MSF, con 21%; MED, con 7%, y ED, 3%.
El 4 por ciento restante corresponde a los llamados “métodos alternativos”.
Cualquiera que sea –dijo-, estos métodos necesitan energía para operar, sea eléctrica, térmica o mecánica; y esta energía necesita provenir de alguna fuente.
Hasta el año 2018 solamente el 1% de la capacidad global de agua desalada se obtuvo con energías renovables, principalmente solar y eólica. La solar se divide en fotovoltaica y térmica y representan 43 y 27 por ciento, respectivamente, de ese 1%. La eólica representa 20% y para el 10% restante se utilizaron energías geotérmicas, del océano y calor de desecho, entre otras.
Como ya se mencionó, el 99% del agua producida restante se obtuvo con energía no renovable, principalmente a partir de combustibles fósiles, pues aparentemente solo hay una planta demostrativa que utiliza energía nuclear.
La desalinización necesita mucha energía, pero el grado de penetración de las energías renovables en este ámbito es muy pequeño. ¿Por qué? Los métodos industriales (para desalinizar agua de mar) no se desarrollaron al mismo tiempo que los usados para obtener energía renovable; tienen más tiempo de existencia y se desarrollaron para ser impulsados generalmente con combustibles fósiles, pues están pensados en satisfacer demandas muy grandes de agua”, señaló el investigador.
Esa condición los hace muy inflexibles para ser operados con otras fuentes de energía. Y si bien la ósmosis inversa (RO) y la destilación por efecto múltiple (MED) son métodos amigables para ser operados con energía renovable, los otros procesos en desarrollo son mucho más amigables con las fuentes renovables, pero en este momento solamente son capaces de satisfacer demandas muy bajas de agua.
La primera planta de desalación 100% solar de África ha producido 10 millones de litros de agua potable. Tomando agua del mar, la planta proporciona a las personas en esta región históricamente propensa a la sequía, hasta 100.000 litros (26,417 galones) de agua potable y segura por día (Aguas Residuales Info).
¿Se puede utilizar energía solar fotovoltaica en plantas de ósmosis inversa, que son las más utilizadas?
– En principio sí –afirmó- porque la tecnología para hacer paneles solares e instalarlos, como la de las membranas, es una tecnología industrializada. Tiene un costo de operación bajo y es un esquema muy rentable en zonas aisladas con mucha radiación solar y que no tiene acceso a la red eléctrica. También es una opción económica para demandas pequeñas (unos 100 metros cúbicos de agua al día), siempre y cuando la zona esté completamente aislada.”
En contraste, la destilación por efecto múltiple (MED) es un poco más amigable con las energías renovables porque su temperatura de operación está entre 60 y 90 grados Celsius, y ésta medida puede alcanzarse con colectores solares que ya están desarrollados, como tubos al vacío o concentradores parabólicos.
Además, el agua de alimentación requiere muy poco pretratamiento, su destilado es generalmente de alta calidad y puede manejar aguas de mayor salinidad que en ósmosis inversa.
Por otra parte, el especialista destacó que los llamados métodos alternos, de los cuales en el CICESE se ha trabajado con destilación solar y humidificación-deshumidificación, ambos térmicos, son bastante más amigables para operar a partir de energías alternas, pero en este momento solo son capaces de satisfacer demandas muy bajas de agua.
Por ello –consideró- es necesario pensar en opciones para reducir la demanda de agua. ¿Cómo hacerlo? Implementando técnicas más avanzadas de agricultura y de riego, que es donde más se utiliza agua (70% aproximadamente) no solo en Baja California, sino en el mundo entero.
Planta desalinizadora con método de destilación por efecto múltiple (MED) en el complejo industrial de Ras Laffan, en Qatar (Universidad de Los Ándes).
Otra forma de reducir la demanda es minimizar fugas y tomas clandestinas de agua; aprender a captar y utilizar el agua de lluvia en medios urbanos y rurales, promover el reúso de aguas grises, y educar a la población en el uso eficiente del agua.
Explicó que, con esa opción, en promedio se consumen entre 2.5 hasta 3 kilowatts/hora por metro cúbico para tratar aguas residuales, mientras que las técnicas más eficientes en este momento en la industria para desalinizar agua de mar consumen 3 kilowatts hora por metro cúbico si es ósmosis inversa, y puede llegar hasta 9 kilowatts / hora por metro cúbico si son métodos térmicos; o incluso más si las plantas no operan de forma eficiente.
Finalmente, el doctor Carranza destacó cinco puntos a manera de conclusión:
1.- En las zonas cercanas al mar con escasez de agua, la desalinización debe considerarse como el último recurso localmente disponible para generar agua potable. 2.- Debe priorizarse el tratamiento y reúso de 100% de las aguas residuales.
3.- De los métodos industriales, solo RO y MED muestran mayor compatibilidad para ser impulsados con sistemas de energía híbridos, pero se requiere más investigación y desarrollo. 4.- Los métodos alternativos son adecuados solo para demandas muy bajas de agua, pero son muy flexibles para ser operados con energías renovables. De igual manera, se requiere más investigación y desarrollo.
5.- Es muy importante educar a toda la población en el aprovechamiento responsable del agua.