Desalinización: ¿Qué es y cómo puede hacer frente a la escasez de agua?

Este artículo se publicó originalmente el 12 de marzo de 2024 y se actualizó el 15 de abril de 2024.

Miles de millones de personas abren un grifo y esperan que salga agua potable limpia, pero esta no es la realidad para otros miles de millones.

El rápido crecimiento de la población, la creciente urbanización y el aumento del consumo mundial de agua por la agricultura, la industria y la energía han hecho que un número cada vez mayor de países se enfrente a la amenaza de escasez de agua.

Una solución para satisfacer la creciente demanda de agua dulce es la desalinización, que consiste en eliminar la sal del agua de mar para producir agua potable.

Aunque este proceso por sí solo no puede evitar una crisis mundial del agua, sí puede desempeñar un papel vital para que más personas de todo el mundo tengan acceso a agua potable limpia y segura.

La escasez de agua se produce cuando la demanda de agua supera la oferta disponible durante un periodo concreto, cuando las infraestructuras hídricas son inadecuadas o las instituciones no consiguen equilibrar las necesidades de la población.

En 2022, según Naciones Unidas, 2200 millones de personas carecían de agua potable gestionada de forma segura, incluidos más de 700 millones de personas que vivían sin un servicio básico de agua.

En 2030 podría haber un déficit mundial del 40% de los recursos de agua dulce, lo que, combinado con el crecimiento de la población mundial, que pasará de los 8000 millones actuales a 9700 millones en 2050, dejaría al mundo abocado a una crisis extrema del agua.

Según datos de la organización World Resources Institute, se prevé que el África subsahariana experimente el mayor cambio en la demanda de agua, con un aumento previsto del 163% para mediados de siglo. Eso es cuatro veces superior a la tasa prevista en América Latina, la segunda región en términos de aumento de demanda.

Casi dos tercios de la superficie del planeta están cubiertos de agua, y nuestros océanos contienen el 96,5% de toda el agua de la Tierra. Sin embargo, su contenido en sal hace que esta agua no sea apta para el consumo humano. Aquí es donde entra en juego la desalinización.

Existen varios métodos de desalinización, pero la mayoría funciona mediante un proceso de ósmosis inversa o de evaporación flash multietapa (MSF, por su sigla en inglés) para eliminar la sal del agua de mar.

La ósmosis inversa es el método más eficaz de los dos. El proceso utiliza una membrana especial que actúa como filtro y bloquea y elimina la sal del agua de mar a su paso. Aquí, unas potentes bombas generan la presión suficiente para garantizar la extracción de agua pura.

La desalinización flash multietapa no utiliza filtro. En su lugar, el agua salada se expone al calor del vapor y a variaciones de presión, lo que hace que una parte del agua se evapore -o "flash"- en vapor de agua o agua dulce, dejando como subproducto una salmuera.

Ambos procesos de desalinización generan salmueras con altos niveles de sal, que pueden suponer una amenaza para los ecosistemas marinos cuando se vierten a las masas de agua naturales.

El resultado de ambos métodos es agua potable limpia. Además de la sal, el proceso de desalinización también elimina los compuestos químicos orgánicos o biológicos para que el agua producida no transmita diarreas u otras enfermedades.

Aunque las plantas de ósmosis inversa son más eficientes que las plantas MSF, las plantas de desalinización a gran escala requieren mucha energía y mantenimiento y son caras de construir y operar.

Se están desarrollando varios sistemas innovadores de desalinización para intentar reducir la energía necesaria para su funcionamiento y las emisiones relacionadas.

Oneka, una tecnología de desalinización impulsada por las olas, es una de esas innovaciones. Unas boyas flotantes ancladas al fondo del océano utilizan la energía de las olas para accionar una bomba que hace pasar el agua de mar a través de filtros y membranas de ósmosis inversa. A continuación, el agua dulce se conduce a tierra impulsada únicamente por el movimiento natural de las olas, explica la empresa canadiense de desalinización Oneka Technologies.

El sistema presenta varias ventajas frente a las grandes desalinizadoras tradicionales, que funcionan principalmente con combustibles fósiles. Sin embargo, requiere ondas altas para funcionar.

Sus pequeñas unidades flotantes requieren un 90% menos de terreno costero que una planta desalinizadora típica, por ejemplo. Utilizar la energía de las olas, libre de emisiones, en lugar de la electricidad, también requiere menos energía y genera menos emisiones.

"Las instalaciones de desalinización funcionan convencionalmente con combustibles fósiles", explicó a la BBC Susan Hunt, directora de innovación de Oneka.

"Pero el mundo ha llegado a un punto de inflexión. Queremos dejar atrás la desalinización con combustibles fósiles", afirmó.

Dragan Tutic, fundador y CEO de Oneka Technologies, añadió que "nuestra misión es hacer de los océanos una fuente de agua asequible y sostenible".

Investigadores del King's College de Londres, en colaboración con el MIT y el Instituto Helmholtz de Sistemas de Energías Renovables, han utilizado la energía solar para convertir agua salada en agua potable.

Un conjunto de membranas especializadas canaliza los iones salinos hacia una corriente de salmuera, dejando agua potable fresca. El sistema se ajusta a la luz solar variable sin comprometer el volumen de agua potable producida.

El proceso es un 20% más barato que los métodos tradicionales de desalinización, lo que podría impulsar los esfuerzos para suministrar agua potable en los países en desarrollo, afirman los investigadores.

La start-up holandesa Desolenator -apoyada por Uplink, la plataforma de innovación del Foro Económico Mundial- también utiliza energía solar para su modelo de agua-como-servicio de bajo coste para comunidades y empresas.

La tecnología evita el uso de membranas o productos químicos nocivos, afirma la empresa, y los clientes pueden elegir tipos de agua específicos para satisfacer sus necesidades: agua ultrapura, agua potable pura o agua remineralizada personalizada.

Cada planta modular puede producir hasta 250 000 litros de agua dulce al día, lo que contribuye a aumentar la seguridad hídrica en regiones con escasez de agua.

"Funcionamos con un 100% de energía solar, sin productos químicos nocivos, y ahora estamos construyendo una descarga cero de líquidos, lo que nos convertirá en la primera tecnología de desalinización solar totalmente circular del mundo", afirma el cofundador de Desolenator, Alexei Levene.

"Tomamos nuestra salmuera residual y la convertimos en sal, de modo que nada vuelve al medio ambiente. Es una tecnología distribuida que podemos desplegar y que va a ser el método de desalinización más sostenible que existe", afirmó.

Una posible crisis de recursos naturales, como la escasez de agua, figura en el Informe sobre Riesgos Globales 2024 del Foro Económico Mundial como una de las diez principales amenazas a las que se enfrentará el mundo en la próxima década.

Actualmente, las plantas desalinizadoras se utilizan en regiones como Oriente Medio, que combinan un clima cálido con una economía dinámica y tecnológica. Pero el alto consumo energético y los elevados costes de las desalinizadoras convencionales dificultan su diseminación.

Sin embargo, las innovaciones que reducen la energía necesaria para el funcionamiento de las plantas desalinizadoras y las emisiones de efecto invernadero de sus operaciones podrían cambiar la situación y aumentar el acceso al agua potable para las comunidades que se enfrentan a problemas hídricos.