La desalinización es una tendencia que ha ganado terreno a nivel internacional y en nuestro país, sobre todo en la zona norte para el uso en la industria minera. El profesor Fernando Valenzuela Lozano de la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas explica este proceso, sus características y el potencial que tiene Chile para su desarrollo.
“La desalinización es una operación unitaria o proceso industrial mediante el cual, empleando una tecnología de membranas semipermeables, se eliminan en diferente grado, los contenidos de sal del agua de mar, pero también de otras soluciones acuosas naturales o residuales de procesos industriales. La concentración de sales en el mar supera en promedio los 30 g/L y tras la desalación debe quedar con menos de 0,5 g/L para su empleo como agua potable”, comenta.
“En particular, en Chile ya se ha venido desarrollando hace varios años esta tecnología, estando en este tiempo en pleno desarrollo, la desalinización de agua de mar tanto para provisión de agua potables para ciudades como Antofagasta, Copiapó, etc., como para provisión de aguas desaladas en diferente grado para diferentes faenas mineras del norte del país”, sostiene.
“En particular, es un proceso mediante membranas poliméricas del tipo de Osmosis Inversa u Osmosis Reversa, las cuales son las membranas existentes del menor tamaño de poro (entre 0,1 a 4000 nm según uso) y con una superficie de poro muy alta, a través de las cuales se hace pasar el agua de mar a una alta presión. Los poros de las membranas retienen casi como un tamiz molecular, los iones cloruros y iones sodio del agua de mar, junto a otros iones presentes en menor concentración (Mg, Ca, K, Li, otros)”, complementa.
Beneficios
El académico del Departamento de Ciencia de los Alimentos y Tecnología Química afirma que la gran ventaja es que la desalación permite contar con agua en un contexto de sequía a nivel global. “La desalinización de agua de mar es cada vez más atractiva, la tecnología y las membranas en particular son cada vez de mejor calidad y menor taza de ensuciamiento. El agua de mar en la práctica es inagotable, por el ciclo del agua, dado que una alta fracción de las aguas continentales vuelve al mar”, detalla.
Otro beneficio es que tanto los procesos de desalinización propiamente tal en membranas como el bombeo a zonas de empleo (ciudades, compañías mineras, etc.) que requieren de energía, son cada vez más provistas por fuentes renovables y sustentables como las plantas fotovoltaicas y las plantas eólicas. Así son, por ejemplo, todas las plantas nuevas en el norte del país.
Es la mejor alternativa de provisión de agua. Las otras son el tratamiento y reciclo de aguas residuales industriales (riles) o el aprovechamiento de las denominadas aguas grises.
Métodos y presencia
Uno de los métodos de desalinización de agua de mar más extendidos en el mundo son las plantas de osmosis inversas. “Existen membranas de microfiltración, de ultrafiltración y de nanofiltración, pero las adecuadas para desalar agua de mar son las membranas de osmosis inversa (osmosis reversa), que son las que poseen un menor tamaño de poros. Existen también las plantas térmicas en base a evaporación del agua, ya en desuso en casi todas partes”, revela.
Inicialmente, la desalinización se empezó a utilizar en la década de los ochenta en los países árabes, desérticos, como el norte de nuestro país. Las primeras membranas eran mucho más caras y más ineficientes y de menor producción de agua desalada por hora, respecto a las actuales, con altísimos costos de energía, costos que sólo podían darse los países petroleros en aquellos años, aclara el académico. Hoy se emplean en países tales, como Arabia Saudita, Emiratos Árabes, Kuwait, Israel, USA, Australia, Japón y España, entre muchos otros.
Uso en Chile
En nuestro país todas las plantas son de osmosis inversa, con empleo de energía en base a fuentes sustentables y renovables, como las plantas solares y/o eólicas. Según un catastro nacional de la Asociación Chilena de Desalinización (Acades) y el Consejo Minero, se estima que Chile posee cerca de 30 plantas desaladoras de agua de mar, muchas funcionando y otras en etapas de construcción o evaluación ambiental, con una capacidad de sobre 8.500 litros/segundo, pero estas cifras irán en aumento.
“Se estima que se cuadruplicará la capacidad de producir agua desalada en el país en un breve lapso de tiempo. Tanto para uso de agua potable (agua dulce) que exige una desalinización casi completa y para uso agrícola y ganadero, pero también en uso industrial, en los cuales se requiere en muchos casos de desalinización parcial del agua de mar. No olvidemos por otra parte, que hay incluso empresas mineras que usan directamente el agua de mar en sus faenas, particularmente en etapas de lixiviación de minerales y circuito hidrometalúrgicos. Las plantas están preferentemente ubicadas en el norte del país, pero también existen algunas en Biobío y en Magallanes”, manifiesta el académico.
Impactos en el medio ambiente
Las plantas desaladoras requieren de mucha energía, particularmente electricidad, pero el empleo intenso de plantas de energía solar y eólicas aminoran este problema. El mayor impacto es cómo disponer la alta concentración de sales que se le extrae al agua de mar. La solución habitual hasta ahora ha sido entubar la salmuera con sales y devolverla al océano, mar adentro varios kilómetros. De todas formas, en ese punto, la concentración de retorno y salida al mar de sales es alta y puede dañar la biota oceánica, en particular, los peces, al provocar un aumento de la temperatura del agua en unos grados, bajando el nivel de oxígeno y un tanto la luz en el fondo del mar. Esa concentración de sales se va diluyendo por efecto de las corrientes marinas, sostiene el profesor Valenzuela Lozano.
Otros plantean, que, en particular para nuestro país, una solución es depositar las sales en equivalentes a tranques de relaves o botaderos de residuos mineros en las quebradas en medio del desierto, cuando sea posible. El retorno al mar de sales concentradas puede producir también efecto sobre la actividad pesquera, sobre todo la artesanal, y efectos sobre la salud.
“La pregunta es: ¿asegurar la provisión de agua para uso doméstico y de uso en los asentamientos urbanos en agricultura y ganaderías (muchas veces de zonas áridas) y en aplicaciones industriales versus el daño que podría provocar el vertimiento al mar de soluciones concentradas en sales? Mi opinión es que de momento es una muy buena alternativa para la provisión de agua dulce”, asevera el académico.
Actualmente, el Laboratorio de Operaciones Unitarias, del Departamento de Ciencia de los Alimentos y Tecnología Química, de la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas de la Universidad de Chile, ofrece cursos de pre y postgrado de tratamiento de aguas residuales industriales, en los cuales se incluye la unidad de desalinización de agua de mar mediante osmosis inversa. “Nuestra línea de investigación ha estado focalizada durante todos los últimos años en tratamiento de aguas residuales industriales, incluidas las de industrias mineras, empleando diferentes tecnologías”, finaliza el especialista.
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