Nuestro planeta tiene abundancia de agua. Aunque este líquido dador de vida cubre el setenta por ciento de la superficie terrestre, aproximadamente el noventa y siete por ciento es agua de mar no apta para el consumo humano. Dado que el suministro de agua disminuye a medida que aumenta la demanda, se requieren soluciones prácticas a largo plazo. Creo que las plantas de desalinización de agua serán una gran parte de esa solución.
El agua es necesaria para todos los organismos vivos en nuestra pequeña porción del universo. Un problema creciente a medida que la población humana crece y deambula es la escasez de agua potable; sin embargo, el agua no es solo para beber y para fines domésticos, sino que también se utiliza en grandes volúmenes con fines comerciales en la industria, las centrales eléctricas y el sector agrícola. Se proyecta que la demanda de agua probablemente aumente en un cincuenta y cinco por ciento entre los años 2000 y 2050 (Smedley, 2017).
La práctica de la desalinización, quitando la sal del agua de mar, podría resolver la creciente escasez de agua. Nuestro propio estado justo de California, el tercer estado más grande de los EE. UU., enfrenta frecuentes sequías que pueden durar varios años. Las precipitaciones sin precedentes del invierno pasado brindaron un alivio muy necesario a nuestro estado, poniendo fin a la sequía de cinco años que había ejercido una gran presión sobre la industria, los agricultores y la población en general por igual a medida que se promulgaban medidas cada vez más estrictas para estirar los recursos hídricos tanto como posible. Aunque la población de California está creciendo a un ritmo más lento que muchos otros estados, la densidad de su población, combinada con el clima seco en la parte sur del estado, ha creado presión sobre las autoridades para que presenten métodos innovadores de suministro de agua de manera eficiente.
Las largas sequías de California se han sumado a la disminución del nivel de los acuíferos que están retrocediendo a un ritmo alarmante de 16 millones de acres-pie por año y el secado de casi 19,00 pozos. Incluso las lluvias récord del invierno pasado no fueron suficientes para reponer los acuíferos. Según el científico sénior del agua de la NASA, Jay Famiglietti: “… se necesitarían cuatro años de precipitaciones por encima del promedio en California para que eso sucediera. E incluso entonces, California seguirá perdiendo agua [because the] el estado simplemente no tiene suficiente agua para hacer todas las cosas que quiere hacer” (Smedley, 2017).
Los abrumadores problemas del aumento de la demanda de agua, los bajos niveles de precipitación y el agotamiento de los acuíferos podrían mitigarse en gran medida mediante la desalinización; sin embargo, se deben reconocer los altos costos de instalación de plantas desaladoras, tanto económicos como ecológicos, y se deben tomar claras precauciones antes de adoptar la desalinización como la solución definitiva a las frecuentes sequías y escasez de agua en California.
Tecnología y proceso de desalinización
La desalinización se considera cada vez más como una técnica alternativa viable para proporcionar agua potable. A medida que crece la demanda de agua en todo el mundo, existe la necesidad de innovar en el suministro de agua que sea más escalable que los esfuerzos menores, como el reciclaje de agua y el almacenamiento de agua de lluvia. El proceso de desalinización actualmente solo proporciona alrededor del uno por ciento del agua potable, pero aumenta cada año. El agua desalinizada se produce a partir de agua salobre y agua de mar. El primero tiene un bajo contenido en sal, menos de 10.000 mg por litro, mientras que el segundo tiene un alto contenido en sal, que oscila entre 30.000 y 44.000 mg por litro. Sin embargo, el agua salobre no está tan disponible como el agua de mar, por lo que la desalinización se realiza principalmente con agua de mar. La ventaja de la desalinización de agua de mar es que la fuente es muy abundante (Voutchkov, 2016).
Casi la mitad de la población mundial reside en áreas costeras como las que disfrutamos aquí en California: esas áreas incluyen el Medio Oriente, el norte de África, Australia y muchas islas. La desalinización podría ser una gran solución para ayudar a muchas regiones a satisfacer sus demandas de agua.
El total de plantas desalinizadoras alrededor del mundo se estima en aproximadamente dieciocho mil con una capacidad de producción de 22,870 millones de galones por día. sin embargo, Asia, EE. UU. y América Latina les están pisando los talones y esperan ver un gran desarrollo de la desalinización durante la próxima década.
Se utilizan dos tecnologías básicas para la desalación de agua salada: la evaporación térmica y la separación por membranas. Las membranas de ósmosis inversa de agua de mar (SWRO) son la tecnología de desalinización más utilizada en todo el mundo excepto en Oriente Medio. Esta región se siente atraída por la evaporación térmica porque es adecuada para esa área con su acceso a combustibles de menor costo; aún así, la tecnología de membrana SWRO domina debido a su avance con capacidad creciente a costos más bajos. Durante las últimas dos décadas, una combinación de factores ha llevado a una reducción en los costos y una mayor adopción: estos incluyen la construcción de plantas de mayor capacidad, la ubicación de plantas de desalinización cerca de las plantas de energía y un alto grado de competencia de Build-Own-Operate. -Método de transferencia (BOOT) de entrega de proyectos y mayor avance de la tecnología SWRO (Voutchkov, 2016).
Aquí en el Estado Dorado, la planta desalinizadora de Carlsbad, que atiende al condado de San Diego, se inauguró en diciembre de 2015 y produce cincuenta millones de galones de agua desalinizada por día. Fue construido por Poseidon Water, una empresa de desarrollo de proyectos de agua. Poseidon ha propuesto construir otra planta en Huntington Beach, pero el proyecto está en suspenso porque carece de los permisos adecuados para iniciar la construcción. Poseidon ha utilizado tecnología de membrana SWRO en la planta desalinizadora de Carlsbad y planea utilizar SWRO también en la planta de Huntington Beach, que también está programada para producir cincuenta millones de galones por día a un costo de trescientos cincuenta millones de dólares. Poseidon cuenta con el apoyo del Distrito de Agua del Condado de Orange para la planta de Huntington Beach, pero los permisos aún no han sido emitidos por la Comisión de Tierras del Estado de California, la Junta Regional y la Comisión Costera de California (Water. desalination + reuse, 2016).
Aunque la tecnología de membrana se utilizará en la planta de Huntington Beach, cada pocos años se están desarrollando tecnologías de membrana térmica más eficientes e innovadoras. Otay Water District, San Diego, quiere que se instale otra planta desalinizadora en México. Se espera que el precio del agua de la planta mexicana sea la mitad que el de la planta de Carlsbad, dice el Informe de desalinización del agua. California ha vivido bajo la tiranía de severas sequías durante muchos años, y se espera que estas plantas proporcionen grandes cantidades de agua para ayudar a satisfacer la demanda de agua y agregar un contrapeso al impacto negativo de la escasez de agua (Rivard, 2017).
Costos y Asuntos Ambientales
Tanto la planta desalinizadora de Carlsbad como la nueva planta de Huntington Beach han recibido muchas críticas de los ecologistas debido a los efectos negativos sobre la vida marina y la contaminación del aire provocada por las emisiones de gases de efecto invernadero. El proceso de desalinización requiere dos galones de agua de mar para producir un galón de agua desalinizada. Una preocupación para los ambientalistas es un residuo llamado salmuera. La salmuera se produce como un subproducto del proceso de desalinización y provoca graves impactos en la vida marina. Este residuo salado altamente concentrado generalmente se devuelve al océano y es tóxico para la vida marina del fondo, lo que provoca una deficiencia de oxígeno llamada hipoxia. (Estado de California, 2017)
La ingesta de agua de mar es otro tema de preocupación. La vida marina, como los peces y los cangrejos que mueren durante la ingesta de agua, se denomina impacto, y cuando los organismos más pequeños, como los huevos de peces y el plancton, mueren durante la ingesta de agua, se denomina arrastre (Nagappan, 2017).
Se requiere un gran gasto de dinero para desarrollar una planta de desalinización junto con un alto suministro de energía para que funcione. Según un informe del Instituto del Pacífico de 2013, se requieren 15 000 kilovatios-hora de energía para desalinizar un millón de galones de agua de mar. Este número es el doble que el de reciclaje de aguas residuales. La mayor parte de los costos operativos de la planta desalinizadora, casi el cincuenta y cinco por ciento, proviene de los costos de energía. Además, las emisiones de gases de efecto invernadero de las plantas desalinizadoras son altas, lo que contribuye aún más al calentamiento global y al cambio climático (Nagappan, 2017).
Con respecto al impacto ambiental y el consumo excesivo de energía, la Junta de Control de Recursos Hídricos del Estado de California aprobó una enmienda el 6 de mayo de 2015 para proteger las aguas oceánicas de California. La Junta Regional de Agua debe otorgar permiso para desarrollar plantas de desalinización de acuerdo con esta enmienda, que también establece los requisitos de implementación, monitoreo y presentación de informes. Esta enmienda se desarrolló después de años de investigación científica al estudiar los efectos de la planta en la vida marina en un esfuerzo por desarrollar las mejores prácticas. Fue revisado por pares para evaluar la efectividad de la conclusión (The State of California, 2017).
Estos problemas ambientales y el mayor consumo de energía se pueden controlar si se toman las precauciones adecuadas. Se sugiere la toma de agua subterránea en lugar de la toma de agua superficial para que las viviendas de la superficie inferior no se atasquen en la pantalla de entrada. SolRio, una organización sin fines de lucro cuya misión es ayudar a manejar los efectos de las sequías y el cambio climático, ha presentado algunos planes para abordar los problemas ambientales y el consumo de energía. Se ha sugerido aprovechar la energía solar de múltiples centrales eléctricas para alimentar las plantas de desalinización. Esto podría ser una fuente sostenible de energía para tales plantas y reducir el costo de la energía. En cuanto a la salmuera, se podía dispersar lejos de las costas mediante largas tuberías; sin embargo, Poseidón junto con la Comisión Costera de California evaluaron la idoneidad de la toma de agua subterránea en Huntington Beach y descubrieron que no es factible debido a las altas olas. Han adoptado un concepto para la toma de agua llamado toma de agua con alambre en cuña. Huntington Beach aún no ha recibido su permiso. Esperan recibirlo a finales de 2017, para poder iniciar el proceso de desarrollo y competir cara a cara con la planta desalinizadora de Carlsbad (Water. Desalination + reuse, 2016).
Conclusión
Después de investigar el proceso de desalinización y sopesar los pros y los contras para California y otros lugares, me parece que podría ser un proceso muy práctico y efectivo para satisfacer la creciente demanda de agua, pero a cualquier costo: contaminación del agua, emisiones de gases de efecto invernadero y alto consumo de energía Estos costos podrían mitigarse con aportes de las diversas partes interesadas. El uso de esta tecnología, si se gestiona con una supervisión que tenga en cuenta las salvaguardias ecológicas, será una herramienta eficaz para luchar contra la escasez de agua.
fuentes
Agua. desalación + reutilización. (20016, 23 de noviembre). Huntington Beach es el precedente para California. Recuperado el 2 de septiembre de 2017 de https://www.desalination.biz/news/3/Huntington-Beach-is-precedent-setting-for-California/8604/
Nagappan, P. (03 de marzo de 2017). Cómo las plantas de desalinización están tratando de superar las preocupaciones ambientales. Recuperado el 2 de septiembre de 2017 de www.newsdeeply.com/water/articles/2017/03/03/how-desalination-plants-are-trying-to-overcome-environmental-concerns
Rivard, R. (2017, 06 de junio). Con la sequía amainando, el futuro de la desalinización es más turbio. Recuperado el 1 de septiembre de 2017, de http://www.voiceofsandiego.org/topics/science-environment/with-the-drought-waning-the-future-of-desalination-is-murkier/
Smedley, T. (2017, 12 de abril). Futuro: ¿el mundo se está quedando sin agua dulce? Recuperado el 2 de septiembre de 2017 de http://www.bbc.com/future/story/20170412-is-the-world-running-out-of-fresh-water
Estado de California, Departamento de recursos hídricos. (2017, 06 de mayo). La junta estatal de agua aborda las preocupaciones ambientales en los nuevos estándares de las instalaciones de desalinización [Press release]. Recuperado el 2 de septiembre de 2017 de https://www.waterboards.ca.gov/press_room/press_releases/2015/pr050615_desal.pdf
Voutchkov, N. (2016, 17 de agosto). Desalación-Pasado, presente y futuro. Recuperado el 01 de septiembre de 2017, de www.iwa-network.org/desalination-past-present-future/
