La desalación depura su tecnología para combatir la sequía de forma más sostenible

MADRID.- «No hay recurso más valioso que el que no se tiene», sentencia Domingo Zarzo, presidente de Aedyr (Asociación Española de Desalación y Reutilización). Y esta idea se alinea con la escasez de agua que amenaza a nuestro país: los pronósticos indican que para el año 2030 un 65% de la población sufrirá las consecuencias de la sequía. Y según la Agencia Europea del Medioambiente, España es el país europeo con mayor tendencia al estrés hídrico. Las alarmas ya saltaban en 2021, y vuelven a manifestarse este año: la sed global se hace crónica.

Ante este panorama, una de las soluciones pasa por la desalación, una serie de técnicas con las que, mediante procesos físicos o químicos, se eliminan los minerales, mayormente sal, del agua del mar o del agua salobre.

El procedimiento más utilizado es la ósmosis inversa, en la que se eliminan impurezas del agua haciéndola pasar a través de unas membranas semipermeables y aplicando presión sobre la masa de agua, obteniendo así agua dulce de un lado de la malla y salmuera del otro. 

Ese compuesto es un vertido que necesita de un correcto tratamiento, pero la tecnología también está planteando soluciones para transformar el problema en una oportunidad con la extracción de materias primas críticas. Al tiempo que la desalación explora también la hibridación con las energías renovables para reducir su impacto ambiental.

España es pionera en desalación y uno de líderes a nivel global. Ocho de sus empresas están entre las veinte más grandes del mundo y es el quinto país del mundo y el primero de Europa en capacidad instalada de desalación. Zarzo apunta que existen unas 20.000 desalinizadoras en el mundo que producen casi 100 millones de metros cúbicos al día de agua desalada. 

En España hay 765 instalaciones de este tipo, 360 de agua salobre y 405 de agua de mar. Y producen cinco millones de metros cúbicos al día. El crecimiento de la desalación ha sido casi exponencial en los últimos veinte años y se prevé que siga en aumento para poder garantizar la cantidad y la calidad de agua.

Un claro ejemplo del desarrollo empresarial en torno a esta actividad es Abengoa , uno de los líderes mundiales en diseño y construcción de plantas de desalinización. Cuenta con más de 30 desaladoras en España, África, Latinoamérica, Oriente Medio y Asia para la producción de agua potable o industrial, a partir de aguas de mar o salobres, mediante procesos convencionales y otros más avanzados. 

O Acciona , compañía dedicada a la promoción y gestión de infraestructuras y energías renovables, que comenta a Abc que solo desala con agua mediante ósmosis inversa, «la tecnología de desalación mejor dotada para suministrar agua dulce en zonas de estrés hídrico y promover una economía descarbonizada».

 Esta firma construirá en Arabia Saudí Al Khobar 2, una desaladora con una capacidad de algo más de 600.000 metros cúbicos diarios, lo que la convertirá en la más grande del mundo, atendiendo a tres millones de personas.

La necesidad empuja a la acción. «Algunas organizaciones internacionales prevén que se demandará el doble de alimentos en el mundo para los próximos veinte años, lo cual disparará las necesidades de agua. El mar es una fuente inagotable de recursos hídricos y un complemento cuando los recursos convencionales (aguas superficiales, subterráneas) se van agotando o están contaminados», apunta Zarzo. 

Y matiza que en España no se esperan nuevas grandes plantas de agua de mar para producir agua potable, pero hay demandas en la agricultura que no están cubiertas y probablemente haya un crecimiento del sector. «La ventaja que tiene el agua desalada es que es un seguro de vida, o sea si un año no hay lluvia o no hay trasvase, da la seguridad a los agricultores de que tienen este recurso para sus cultivos. 

Además diversos estudios han demostrado que el uso de este agua aumenta la calidad y productividad por hectárea plantada de producto». De hecho España es una rara avis, con más de un 21% del agua desalada producida que va para uso agrícola, frente a solo un 3% de media a nivel mundial. 

Y los agricultores del Mediterráneo español y las Islas Canarias han integrado el agua desalada dentro de su esquema de mezcla de aguas de diferentes orígenes para obtener una calidad adecuada a cada cultivo y menores costes.

En la carrera por ir reduciendo el impacto medioambiental y aumentando la eficiencia, en los últimos años se han desarrollado nuevas tecnologías que pretenden obtener agua desalada con un menor consumo energético. De ahí nace la iniciativa de Sacyr ‘Life Hyreward’, un proyecto europeo que Domingo Zarzo, también director de Innovación y proyectos estratégicos de esta compañía, explica que consiste en aprovechar la energía que producen dos corrientes de agua con distinta salinidad. 

Para ello usan la electrodiálisis inversa, un proceso en el que se genera una energía eléctrica a la que se le llama energía azul o ‘blue energy’. Es renovable, sostenible, y no tiene emisión de CO2. Cuanto más grande sea la diferencia de salinidad más energía se puede producir, y han logrado una reducción del consumo energético de entre el 7% y el 24%. La tecnología podría usarse en desembocaduras de ríos, donde se mezcla agua dulce y de mar.

La polémica del impacto ambiental de las desaladoras siempre ha estado sobre la mesa. Julio Barea, responsable de campañas de Consumo y Biodivesidad de Greenpeace y doctor en Geología, asegura que desde esta asociación ecologista «no nos negamos a la desalación del agua, especialmente cuando no hay alternativa para dar de beber a las poblaciones, pero lógicamente tiene que ser una de las últimas opciones que se establezcan. 

Antes hay que ver por qué no hay agua en ese lugar y atajar la problemática de fondo, especialmente porque las plantas desaladoras tienen un gran impacto desde su construcción en el litoral, su consumo energético o las emisiones que produce de salmuera al devolverla al mar. El Mediterráneo es un mar más sensible donde puedes encontrar la planta acuática posidonia oceanica, a la que convivir con un emisario de salmuera le perjudica».  

Esta planta contribuye a la oxigenación del agua, sirve de reserva para peces, y hace que las olas rompan con menor intensidad en las playas. Barea establece que disminuirán las precipitaciones y las temperaturas significativamente, por lo que aumentará la transpiración del suelo y las plantas, y habrá menos agua disponible y más agentes disputándosela. «Un cóctel mortífero», asegura.

Por su parte, Alberto Garrido , catedrático de Economía y Política Agraria de la Universidad Politécnica de Madrid y director del Observatorio del Agua de la Fundación Botín, coincide en que medio país necesita mejorar la calidad del agua en los cauces, los ríos y en los cuerpos de agua subterránea. 

También subraya que el marco regulatorio hay que modernizarlo y modificarlo, en la dirección de ser más incisivo en las cuestiones de calidad ecológica del agua. Pero indica que eso cuesta dinero y ningún gobierno quiere trasladar esa subida a la tarifa de los usuarios.

Garrido defiende el papel de las desaladoras a la hora de disminuir el estrés hídrico y asegurar el abastecimiento en las zonas costeras. «El agua desalada disminuye la presión sobre los acuíferos que están sobreexplotados. Las poblaciones de Ibiza, Baleares y las zonas costeras quieren más jardines, evitar la desertificación del territorio, huertos con frutales, y eso se logra desalando. Es una tecnología madura y modulable que mejora poco a poco». Dada las previsiones para 2030, su receta es gestionar el agua mejor, más regeneración y más aprovechamiento.

En esa tónica, otra alternativa para sacar partido de manera integral a la desalación pasa por la minería de la salmuera que se basa en obtener sales y productos químicos a partir de este residuo, ya que según la ONU la descarga de salmuera en el mar es de 142 m2 al día. 

Xavier Martínez, director de la Unidad Tecnológica de Agua, Aire y Suelos del centro Eurecat, indica que en la desalación de agua del mar, por un lado de la membrana sale agua potable;y del otro, un efluente concentrado, típicamente hipersalino, con una concentración de compuestos valiosos como el litio o el magnesio, entre otros. Son las llamadas materias primas críticas o tierras raras. Elementos claves para la actividad tecnológica e industrial, pero que escasean en Europa.

Sea4Value trabaja con el fin de convertir parte de la salmuera en la tercera fuente de materias primas valiosas de la UE, ya que en el agua de mar están todos los elementos de la tabla periódico diluidos, pero difíciles de extraer. Sin embargo, «una vez los has concentrado en un proceso de desalinización, sí somos capaces de desarrollar tecnología selectiva de separación y extracción. Podríamos transformar las actuales desalinizadoras en minerías de agua», asegura Martínez. 

Otro objetivo es aumentar en un 30% la cantidad de agua potable obtenida en los procesos de desalación. Los resultados del proyecto buscan crear una fuente local de minerales para Europa, disminuyendo su dependencia de las importaciones o del efecto de las crisis geopolíticas. 

En esa búsqueda de la mejora energética de la desalación, las renovables también tienen algo que decir. Domingo Zarzo puntualiza que estas infraestructuras están en la línea de la descarbonización. 

En principio se intenta en los contratos comprar energía renovable para las desaladoras, pero el camino es la incorporación de sistemas de energía renovable directamente acoplados a la desalación, aunque esto tiene algunos inconvenientes, como que no siempre el lugar donde está la desaladora es el más adecuado para la instalación de la generación renovable. 

O el problema de la discontinuidad de la producción energía, que obliga a instalar costosas baterías o conectarse a la red eléctrica en horas sin producción. 

Un ejemplo de esta búsqueda de las posibilidades de las renovables es el Proyecto Mides, de Aqualia, en el que se hace uso del agua residual como fuente renovable para el proceso de desalación, a través del uso de la tecnología de Celda de Desalación Microbiana como paso previo al tratamiento de ósmosis inversa. 

Esta técnica supone un 75% menos de consumo energético que el proceso tradicional. Marcos Blanco, de GS Inima , llegó a apuntar que el crecimiento exponencial de la energía solar fotovoltaica permitirá unos ahorros del 5% en las plantas desaladoras. Fue la empresa que construyó la primera planta desalinizadora en el mundo (1968) y la primera de España en Lanzarote (1970). Y la startup Rotary Wave cuenta con una tecnología de desalación por ósmosis inversa con energía eólica hidráulica, sin uso de electricidad.

Tecnologías de este tipo son especialmente relevantes en zonas turísticas. Un viajero puede consumir cuatro veces más agua que un residente. Y en España el turismo se concentra precisamente en las zonas de mayor escasez, como es la costa mediterránea y en los archipiélagos. Es una lección que ya tiene aprendida Ibiza, que tiene tres plantas desaladoras que funcionan al 90% en verano, y que demuestran la necesidad acuciante de fuentes alternativas.

Asia abre el grifo de la disrupción

En el otro extremo de la desalación científicos de China consiguieron cosechar arroz en los desiertos de Dubái con agua salada tras desarrollar una cepa. El cultivo tuvo un rendimiento de 7.500 kg por hectárea frente al promedio global, que es de 3.000 kg por hectárea. Además, la sal evita la proliferación de patógenos, lo que disminuiría el uso de insecticidas en los cultivos. El desarrollo de tecnología también se extiende a las membranas. 

Las que se usan normalmente se saturan después de 50 horas de uso. La nueva membrana del Instituto de Ingeniería Civil y Tecnología de la Construcción de Corea (KICT) mezcla un polímero llamado PVDF-HFP y un aerogel de sílice para obtener una superficie de la membrana superhidrofóbica con una eficacia del 99% durante un periodo de un mes. Una innovación que reduciría de forma considerable el coste del proceso.

Todo un ecosistema de innovación en marcha para reforzar la ventaja competitiva de España en estas tecnologías que intentan poner freno al acuciante estrés hídrico. 

Hay un fenómeno que distingue a España en el uso de la tecnología de la desalación es su aprovechamiento para las tareas agrarias. Es un fenómeno distintivo que se explica en buena medida por el hecho de que la escasez hídrica siempre ha sido el talón de Aquiles de la agricultura en muchas zonas de la cuenca mediterránea y, concretamente, del sureste de España. Así lo asegura Diego Valera, el vicerrector de Investigación de la Universidad de Almería.

El proyecto Deseacrop se desarrolló para afrontar este complejo desafío. Desarrollada en invernaderos y cultivos sin suelo (hidroponía), esta iniciativa europea buscaba demostrar el impacto positivo de esta tecnología y maximizar su rendimiento. Su responsable era Diego Valera, y en él participaban la Universidad Politécnica de Cartagena, la Universidad de Almería, la empresa Valoriza-Agua y la comunidad de regantes Campo de Níjar. Tras concluir el año pasado, la iniciativa ha seguido viva a nivel nacional, coordinada por Juan Reca y desarrollada en campo abierto.

Carlos Herrero, responsable de programas de investigación del centro Ciambital de esta universidad, explica que normalmente la fuente que se usaba para combatir esta falta de recursos hídricos es el agua de las capas freáticas, pero estas están sobreexplotadas, de ahí la necesidad de testear una alternativa viable y sostenible a los pozos. 

«El agua desalada tiene los retos del coste y la eficacia del agua, y nuestro proyecto afronta esos dos aspectos», afirma Carlos Herrero. Así, en los trabajos de esta investigación se realizan distintas mezclas de agua desalada y de pozo para buscar la fórmula de riego más adecuada que garantice la buena calidad del fruto y un precio óptimo para el agricultor.

La completa investigación analítica desarrollado en este trabajo permitió un aumento del 40% de la productividad con respecto a las técnicas de regadío habituales en esta zona. Los recursos hídricos desplegados por el proyecto europeo se utilizaron en ocho cultivos: cuatro de ellos tradicionales, como son el tomate, la calabaza, la sandía, y el pimiento, y otros cuatros exóticos, como es el caso de la papaya.

 Materia prima para alcanzar con éxito un objetivo bien definido: fortalecer la resiliencia de los cultivos y un uso sostenible del agua desalinizada, con el fin de probar su escalabilidad. Por eso Carlos Herrero tiene claro el papel de la desalación en el futuro: «Se usará agua desalada en mayor o menor proporción o será imposible producir".