Millones de personas abren un grifo con la expectativa de obtener agua potable, pero esta no es la situación para otros millones más.
El rápido incremento de la población, la urbanización y el aumento del consumo de agua a nivel mundial en la agricultura, la industria y la energía han llevado a un creciente número de países a enfrentar la amenaza de la escasez de agua .
Una opción para satisfacer la creciente demanda de agua dulce es la desalinización, un proceso que consiste en retirar la sal del agua de mar para convertirla en agua potable.
Aunque este método por sí solo no puede evitar una crisis mundial del agua, puede desempeñar un papel crucial para proporcionar a más personas en todo el mundo acceso a agua potable limpia y segura.
Una crisis del agua en el horizonte
La escasez de agua se presenta cuando la demanda de agua excede la disponibilidad durante un periodo específico, debido a una infraestructura hídrica deficiente o a la incapacidad de las instituciones para satisfacer las necesidades de la población.
En 2022, aproximadamente 2.200 millones de personas carecían de acceso a agua potable gestionada de manera segura, incluidas más de 700 millones que vivían sin un servicio básico de agua, según datos de las Naciones Unidas.
Para el año 2030, se estima que podría haber un déficit global del 40% en los recursos de agua dulce. Esta situación, combinada con el incremento de la población mundial de los actuales 8 mil millones a 9,7 mil millones en 2050, podría llevar al mundo a una crisis hídrica extrema.
Se prevé que la demanda de agua en África subsahariana aumente de manera significativa, con un incremento proyectado del 163% para mediados de este siglo, según el Instituto de Recursos Mundiales. Este crecimiento es cuatro veces mayor que la tasa esperada en América Latina, que es la segunda región con mayor aumento proyectado.
Aunque casi dos tercios de la superficie terrestre están cubiertos por agua y los océanos contienen el 96,5% del agua total de la Tierra, el contenido salino de esta agua la hace no apta para el consumo humano. Aquí es donde la desalinización se vuelve crucial.
Métodos de desalinización
Hay varios métodos diferentes para desalinizar el agua , pero la mayoría utiliza ósmosis inversa o destilación flash multietapa para eliminar la sal del agua de mar.
La ósmosis inversa es el método más eficiente de estos dos. Este proceso utiliza una membrana especial que filtra y bloquea la sal mientras permite el paso del agua pura. Bombas potentes generan la presión necesaria para asegurar la extracción de agua potable.
Por otro lado, la desalinización flash multietapa no utiliza filtros. En su lugar, el agua salada se expone al calor del vapor y a variaciones de presión, lo que provoca que una parte del agua se evapore, convirtiéndose en agua dulce, mientras que la salmuera salada queda como subproducto.
Ambos métodos de desalinización producen salmuera con altos niveles de sal, lo que puede ser perjudicial para los ecosistemas marinos si se devuelve a los cuerpos de agua naturales sin tratamiento adecuado.
El resultado de estos procesos es agua apta para el consumo. Además de eliminar la sal, la desalinización también elimina compuestos químicos, orgánicos y biológicos, asegurando que el agua producida no cause enfermedades como la diarrea.
Tecnología impulsada por olas
Aunque las plantas de ósmosis inversa son más eficientes que las de destilación multietapa, las instalaciones de desalinización a gran escala demandan mucha energía, requieren mantenimiento constante y son costosas de construir y operar.
Con el fin de reducir el consumo energético y las emisiones asociadas, se están desarrollando diversos sistemas de desalinización innovadores.
Una de estas innovaciones es Oneka , una tecnología de desalinización accionada por las olas. Las boyas flotantes, ancladas al fondo del océano, aprovechan la energía de las olas para accionar una bomba que fuerza el paso del agua de mar a través de filtros y membranas de ósmosis inversa. Posteriormente, el agua dulce se transporta de regreso a la costa, impulsada únicamente por el movimiento natural de las olas, según explica la empresa canadiense de desalinización Oneka Technologies.
Este sistema presenta varias ventajas en comparación con las plantas desalinizadoras costeras a gran escala que dependen principalmente de combustibles fósiles, aunque requiere olas altas para funcionar de manera efectiva.
Las pequeñas unidades flotantes utilizan un 90% menos de terreno costero en comparación con una planta desalinizadora típica, según la empresa. Además, al depender de la energía de las olas, que no genera emisiones, en lugar de electricidad convencional, estas unidades requieren menos energía y producen menos emisiones que las plantas de desalinización tradicionales.
«Las instalaciones de desalinización operan convencionalmente con combustibles fósiles», comentó Susan Hunt, directora de innovación de Oneka Technologies, a la BBC. «Pero el mundo ciertamente ha llegado a un punto de inflexión. Queremos alejarnos de la desalinización impulsada por combustibles fósiles».
Dragan Tutic, fundador y director ejecutivo de Oneka Technologies, mencionó: “Nuestra misión es transformar los océanos en una fuente de agua asequible y sostenible”.
Purificación de agua de bajo coste
Investigadores del King’s College de Londres, en colaboración con el MIT y el Instituto Helmholtz de Sistemas de Energía Renovable, han utilizado la energía solar para convertir agua salada en agua potable .
Utilizan un conjunto de membranas especializadas que canalizan los iones de sal hacia una corriente de salmuera, dejando agua potable y fresca. El sistema se adapta a la luz solar variable sin comprometer la cantidad de agua potable producida.
Este proceso es un 20% más económico que los métodos tradicionales de desalinización, lo que podría facilitar los esfuerzos para proporcionar agua potable en los países en desarrollo, según los investigadores.
La startup holandesa Desolenator, respaldada por Uplink, la plataforma de innovación del Foro Económico Mundial, también está aprovechando la energía solar para su modelo de agua como servicio de bajo costo para comunidades y empresas.
Esta tecnología evita el uso de membranas o productos químicos nocivos, según la empresa. Los clientes pueden seleccionar tipos de agua específicos para satisfacer sus necesidades: agua ultrapura, agua potable o agua remineralizada personalizada.
Cada planta modular tiene la capacidad de producir hasta 250.000 litros de agua dulce al día, contribuyendo a mejorar la seguridad hídrica en regiones con escasez de agua.
«Operamos con energía 100 % solar, sin productos químicos nocivos, y ahora estamos construyendo descarga cero de líquido, lo que nos convertirá en la primera tecnología de desalinización solar totalmente circular del mundo», dijo el cofundador de Desolenator, Alexei Levene.
“Tomamos nuestra salmuera residual y la convertimos en sal, para que nada regrese al medio ambiente. Es una tecnología distribuida que podemos implementar y será el enfoque de desalinización más sostenible que existe”, afirmó.
Evitando una crisis de recursos naturales
Una crisis de recursos naturales, como la escasez de agua, se menciona en el Informe de Riesgos Globales 2024 del Foro Económico Mundial como una de las 10 principales amenazas que enfrentará el mundo en la próxima década.
Actualmente, las plantas desalinizadoras se utilizan en regiones como Oriente Medio, que cuenta con un clima cálido y una economía próspera y tecnológicamente avanzada. Sin embargo, el uso intensivo de energía y los altos costos de las plantas desalinizadoras convencionales actúan como barreras para su adopción generalizada, según el informe.
No obstante, las innovaciones que disminuyen la energía necesaria para operar plantas desalinizadoras y reducen las emisiones de gases de efecto invernadero de sus operaciones podrían cambiar la situación y aumentar el acceso al agua potable para las comunidades que enfrentan desafíos hídricos.
