La desalación española, ejemplo mundial

Por Domingo Zarzo, presidente de AEDyR


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12/12/2017

Autor: Domingo Zarzo • Presidente de AEDyR

Artículo publicado en el número 202 Septiembre/Octubre 2017


Ya han pasado aquellos tiempos no tan lejanos en los que la disyuntiva artificial entre desalación y trasvase generaba debates intensos y no siempre amigables. También afortunadamente se han ido apagando los ecos de algunos asuntos no muy edificantes que han salpicado a la desalación en España en los últimos años y fueron aprovechados de nuevo por sus detractores para atacarla.

En la actualidad todos los recursos de agua conviven más o menos en armonía (aguas superficiales (y sus trasvases), subterráneas, desalación, reutilización, etc.) salvo quizá por la tradicional demanda del sector agrícola que considera que el coste del agua desalada es demasiado elevado y algunas tensiones territoriales que van en crecimiento en contra de los trasvases. Aparentemente también, los distintos modelos políticos que parecían irreconciliables para la solución a la sequía se han diluido por la evidencia y la necesidad; bienvenido sea.

No deja de sorprender, sin embargo, que mientras se reclaman los trasvases aduciendo una terrible sequía que nunca nos abandona, todavía sigamos teniendo desaladoras paradas o infrautilizadas; alguien debería poner orden en esta situación.

El sector español de la desalación, sin embargo, no deja de crecer y cosechar éxitos internacionales y hace tiempo que trabaja intensamente en la reducción del consumo de energía y la reducción de los impactos ambientales; quizá las mayores desventajas de la desalación, o al menos, las que se han utilizado tradicionalmente en su contra. 

Veamos ahora cual es el estado actual de estos dos aspectos.

Respecto al consumo de energía en desalación, ésta puede representar más de un 50-60% de los costes de producción de agua, siendo el mayor de ellos, por lo que cualquier medida que nos permita su reducción redundará en unos menores costes del agua desalada.

Desde la primera desaladora de agua de mar instalada en España, allá por el año 1964 en Lanzarote, el consumo de energía se ha reducido desde valores superiores a 20 kW-h/m3 (con tecnologías de evaporación) a los actuales valores próximos a 3 kW-h/m3, con la implantación de los modernos recuperadores de energía. Por supuesto, hablando de aguas salobres, el consumo es siempre inferior dependiendo de la salinidad pero en valores casi siempre inferiores o próximos 1 Kw-h/m3.

Desgraciadamente, en estos valores estamos próximos al límite termodinámico para la desalación, por lo que no es esperable que estos consumos puedan reducirse mucho más. A pesar de los esfuerzos de los fabricantes de membranas por reducir consumos, aumentar flujos, usar nuevos materiales, nanotecnologías, etc. y los esfuerzos de los diseñadores por usar distintos recuperadores de energía, pretratamientos, sistemas híbridos y configuraciones optimizadas, es finalmente la termodinámica la que nos fija el límite de ahorro energético y nos permite solo progresar en pequeños escalones.

Otras medidas como la producción de energía por medio de turbinado de corrientes como la salmuera (por diferencias de cota entre la desaladora y el vertido) o mediante tecnologías emergentes como la Forward Osmosis, podrían ser útiles para reducir el balance energético global, aunque no son siempre aplicables y en algunos casos requieren todavía de mayor investigación y desarrollo.

El recurrente deseo del uso de energías renovables para la desalación es asimismo algo que nunca acaba de cuajar totalmente, por las grandes necesidades de las desaladoras (aquí entra el debate de si es mejor construir megadesaladoras o plantas de menor tamaño distribuidas por la costa), la necesidad de almacenamiento de estas energías y la confluencia de localización adecuada de la desaladora y del sistema de producción de renovables.

Por otro lado, el coste energético y su huella ambiental están muy relacionados con el modelo energético del país, y para nuestra desgracia, en España el uso de renovables no solo no está promovido, sino que está penalizado, para extrañeza de todos los países de nuestro entorno (y de los propios potenciales usuarios).

La adecuación de la producción de las plantas a las tarifas de menor coste es otra estrategia para la reducción del coste de energía, aunque no siempre es posible aplicarla por falta de capacidad de almacenamiento y/o por adecuación de la producción a la demanda.

Hablando de tarifas y coste de la energía, también el sector tiene una antigua reivindicación sobre la reducción del precio de ésta para la producción de agua, siendo como es una actividad vital y estratégica para toda la población y otros sectores industriales como el de la producción de alimentos (trinomio agua-energía-alimentación). 

Hablando de los efectos de la desalación sobre el medio ambiente, debemos decir que quizá España haya sido uno de los países donde el vertido de salmueras al mar haya sido más cuidado y estudiado, con grandes profesionales de prestigio mundial diseñando y controlando los vertidos y dando ejemplo a otros países, que han hecho suyas nuestras recomendaciones. 

En el caso de las desaladoras de agua de mar, los estudios de impacto ambiental previos y los de seguimiento posterior, garantizan y han demostrado que nuestras desaladoras no están produciendo un impacto negativo detectable sobre el mar y los organismos marinos. 

Un asunto diferente es la solución a los vertidos de las desaladoras instaladas en interior. En este caso no existe una única solución viable técnica y económicamente. Dejando aparte soluciones no autorizadas, como el vertido a redes de saneamiento, aguas superficiales o al mar (donde puede no ser adecuado por la diferente composición del agua salobre, que puede contener altas concentraciones de nutrientes u otros compuestos), la tendencia es llevar al sistema a la máxima concentración para reducir el volumen de rechazo para posteriormente evaporar éste bien mediante lagunas de evaporación (que pueden ser mejoradas con diferentes tecnologías) o mediante sistemas de evaporación industriales (que son viables económicamente en pocos casos).

Una práctica extendida en otros países, como Estados Unidos, consiste en la inyección de la salmuera en acuíferos profundos, como por ejemplo en pozos de petróleo abandonados (práctica que tiene lugar sobre todo en Texas). Esta solución, aunque ha sido estudiada en algunos casos en España, no parece que pueda ser autorizada por los organismos de Cuenca por los riesgos de contaminación de acuíferos si éste no está bien aislado.

Una tendencia que gana fuerza en los últimos años y que parece la solución más adecuada es la de la valorización de las salmueras, aunque es todavía algo incipiente y no desarrollado a gran escala industrial. Las opciones son muchas; extracción de sales o productos químicos de la salmuera o producción de derivados, uso en acuicultura, restauración ambiental (p.e. humedales), usos industriales, control de heladas, etc., pero la complejidad y coste de su aplicación o las pequeñas cantidades requeridas por algunas de estas aplicaciones, hacen que no sea fácil su generalización.

En este sentido, las conocidas como tecnologías emergentes (Forward Osmosis, Pervaporación, Destilación de membrana, Desionización capacitiva, electrodiálisis metátesis o con membranas bipolares, etc) que surgieron como un intento (¿fallido?) de sustituir a la ósmosis inversa como tecnología de menor consumo energético, sin embargo parece que quizá puedan ser aplicadas a las salmueras en diferente medida (producción de energía, obtención de productos químicos, etc.) o aplicadas en sistemas híbridos junto con la ósmosis inversa para mejorar la eficiencia del sistema.

Otro asunto interesante, que supone una característica diferencial de la desalación en España, es la extensión del uso del agua desalada para agricultura y en ese sentido llama la atención que, mientras que a nivel mundial el uso de agua desalada para agricultura no supera el 3% de los usos, en España estamos en valores superiores al 22%, lo cual demuestra la viabilidad de la aplicación en contra de la opinión pública generalizada. Este ejemplo ha llamado la atención de numerosos países que se han interesado por estos usos, con delegaciones de países como Omán, Arabia Saudí, Australia o Marruecos visitando nuestras instalaciones y aprendiendo de nuestras experiencias (y en algunos casos empezando a implantarlas, como en Australia).

El uso del agua desalada para agricultura está demostrado que incrementa la productividad y calidad de los cultivos, mejora los suelos (si está correctamente equilibrada) y reduce las necesidades del regadío, aunque es necesario tener bajo control aspectos como la concentración de Boro, que es tóxico para ciertos cultivos y suele ser un problema con agua de mar desalada o el equilibrio iónico recomendable para riego (SAR). En cualquier caso, también es curioso que, en su mayoría, los segundos pasos de las grandes desaladoras de agua de mar que se instalaron en España para reducir los niveles de Boro (y que fueron exigencia de los usuarios agrícolas y condición para la compra de agua desalada) no se utilizan, porque suponen un incremento al precio del agua.

Por supuesto, no toda la agricultura puede soportar los precios del agua desalada; pero la potente industria agrícola implantada en las provincias de Alicante, Murcia y Almería, con productos de alto valor añadido que, en su mayor parte, se dedican a la exportación, no solo pueden permitírselo, sino que lo tienen claramente implantado, mediante un inteligente “mix” de aguas procedentes de distintos aportes (trasvases, subterráneas, desaladas, reutilizadas), que les garantizan sus necesidades y optimizan su precio. 

Como conclusión a la situación de la desalación en España, ya no es previsible que se construyan nuevas grandes desaladoras de agua de mar en la costa (salvo quizá plantas de tamaño pequeño y mediano) y el futuro de la desalación se enfoca hacia la mejora de la calidad de las aguas continentales (potabilizadoras con membranas) y la reutilización avanzada, donde empieza a preocupar la presencia de contaminantes emergentes y la previsiblemente más restrictiva legislación Europea que no tardará en llegar.

Para finalizar, no me cansaré de recordar que el sector de la desalación español es de los más potentes del mundo (si no el que más), con muchas grandes empresas con proyectos por todo el mundo a las que acompañan proveedores, ingenierías y proyectistas y centros de investigación de primer nivel mundial, del que tendríamos que sentirnos orgullosos. 

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