La principal planta de desalinización de la Universidad de Ciencia
y Tecnología rey Abdullah en Thuwal, Arabia Saudita.
Fuente: https://www.nytimes.com
THUWAL, Arabia
Saudita— El agua de mar desalinizada es la fuerza vital de Arabia
Saudita, en especial en la Universidad de Ciencia y Tecnología rey
Abdalá, un centro de investigación internacional que prosperó hace una
década en el desierto árido y despoblado.
Producida
a partir del agua del mar Rojo y después de pasar por membranas que
separan la sal, esta agua se bombea a los relucientes edificios de los
laboratorios del campus, a las tiendas, a los restaurantes y a las casas
idénticas y planificadas de los vecindarios circundantes. También
irriga las palmeras que están a la orilla de las calles inmaculadas y el
césped del estadio deportivo con capacidad de 5000 espectadores.
Incluso las piscinas de la comunidad contienen cientos de miles de
litros de esta agua.
La desalinización
suministra toda el agua dulce de la universidad, casi diecinueve
millones de litros al día. Pero esa cantidad es solo una pequeñísima
parte de la producción total de Arabia Saudita. Detrás de los muros y
las casetas de seguridad de la universidad, el agua desalinizada
representa cerca de la mitad del suministro de agua dulce de este país
de 33 millones de habitantes, uno de los que más carecen de agua en el
planeta.
En todo el mundo
se considera cada vez más que la desalinización es una posible solución
para los problemas de la cantidad y la calidad del agua, mismos que
empeorarán con el crecimiento global de la población, el calor extremo y
la sequía prolongada vinculada al cambio climático.
“Es
una solución parcial para la escasez de agua”, señaló Manzoor Qadir, un
científico especializado en medioambiente del Programa de Agua y
Desarrollo Humano de la Universidad de las Naciones Unidas. “Esta
industria crecerá. En los próximos cinco o diez años, veremos cada vez
más plantas desalinizadoras”.
Arabia
Saudita y otros países del Medio Oriente y el norte de África se
encuentran en el centro de este crecimiento, pues hay nuevas plantas
desalinizadoras en etapas de planificación o construcción. Los
suministros de agua renovable en la mayor parte de estos países ya están
muy por debajo de la definición que da las Naciones Unidas de “escasez
de agua absoluta” —aproximadamente 1325 litros por persona al día— y un informe
publicado en 2017 por el Banco Mundial indica que el cambio climático
será el factor más importante para aumentar el apremio por el
abastecimiento de agua en el futuro.
Sin embargo, aún
no se sabe en qué otra parte se desarrollará el proceso de
desalinización. “En los países de bajos ingresos no están haciendo casi
nada”, comentó Qadir.
La razón
primordial es el costo. La desalinización sigue siendo cara porque se
requieren grandes cantidades de energía. Para hacerla más costeable y
accesible, los investigadores de todo el mundo están estudiando la forma
de mejorar los procesos de desalinización, al diseñar, por ejemplo,
membranas más eficaces y durables para producir más agua por unidad de
energía y mejores formas de manejar el agua salada tan concentrada que
queda.
En la actualidad,
la desalinización se limita en gran medida a los países más
acaudalados, en especial los que poseen reservas abundantes de
combustibles fósiles y acceso a agua de mar (aunque también se pueden
desalinizar las aguas salobres tierra adentro). Además del Medio Oriente
y el norte de África, la desalinización ha llegado a algunas partes de
Estados Unidos que tienen problemas de agua, sobre todo California, y a
otros países como España, Australia y China.
La
desalinización también tiene costos para el medioambiente: en las
emisiones de gases de efecto invernadero derivadas de la gran cantidad
de energía que se emplea, y en la eliminación del agua salada, la cual,
además de ser sumamente salada, está mezclada con sustancias químicas
que se usan para su tratamiento y que también son tóxicas.
Pese
a que existe un abastecimiento prácticamente ilimitado de agua de mar,
el agua desalinizada apenas representa cerca del uno por ciento de toda
el agua dulce del mundo.
Incluso en Arabia
Saudita, donde las grandes reservas de petróleo (y la riqueza que estas
aportan) han hecho que ese país sea el líder mundial en el proceso de
desalinización —domina, aproximadamente, una quinta parte de la
producción global—, se reconoce que este proceso debe volverse más
costeable y sustentable. En esta universidad, conocida mundialmente como
Kaust, los ingenieros tienen como objetivo lograr precisamente eso.
“Estamos
intentando desarrollar procesos nuevos con el fin de consumir menos
energía y ser más respetuosos con el medioambiente”, comentó Noreddine
Ghaffour, investigador del Centro de Desalinización y Reutilización del
Agua en la universidad.
Como lo indica
el nombre del centro, también se reconoce que el tratamiento y la
reutilización de las aguas residuales pueden ayudar a reducir el
problema de los suministros de agua. “En cualquier lugar donde se lleve a
cabo la desalinización también se debe practicar la reutilización”,
señaló Paul Buijs, quien funge como el enlace del centro entre los
investigadores y la industria.
Fuera
de la planta principal de desalinización de Kaust —que emplea una
tecnología llamada ósmosis inversa—, hay cuatro tanques enormes llenos
de arena que filtran las impurezas del agua de mar cuando esta llega a
través de la tubería. Dentro, el ruido de las bombas es ensordecedor
cuando el agua se bombea hasta setenta veces la presión atmosférica a
varios cientos de tubos de acero, cada uno de ellos relleno de membranas
enrolladas en espiral.
Los poros
microscópicos de las membranas dejan pasar las moléculas de agua, pero
no la sal ni la mayor parte de las demás impurezas. El agua dulce sale
de las tuberías de plástico que hay en el extremo de cada tubo.
Casi
todas las plantas desalinizadoras nuevas en todo el mundo utilizan
ósmosis inversa, una tecnología que se introdujo hace medio siglo. A lo
largo de las décadas, los ingenieros han hecho que el proceso sea mucho
más eficiente y han reducido los costos de manera significativa mediante
el desarrollo de plantas más grandes y mejores membranas y métodos de
recuperación de energía.
“Introducir
membranas para la desalinización fue un proceso extremadamente
innovador”, afirmó Buijs. “Sin embargo, nos ha tomado años, desde la
década de los setenta hasta ahora, alcanzar una capacidad máxima diaria
de aproximadamente un millón de metros cúbicos al día” —más o menos 946
millones de litros— en las plantas más grandes.
“Es
muchísimo”, dijo, “pero cada avance que implique crecer diez veces más
está tardando alrededor de quince a veinte años”, señaló.
Los
intentos de combinar la energía renovable con la desalinización todavía
están en sus primeras etapas. Un problema es el carácter intermitente
de la mayor parte de los tipos de energía renovable; una planta
desalinizadora todavía necesitaría fuentes de energía convencionales en
la noche o cuando haya poco viento.
Thomas Altmann, vicepresidente de tecnología en ACWA Power, la cual
desarrolla, posee y opera plantas de energía y desalinización en todo el
mundo, afirmó que la meta sigue siendo tener plantas que operen con
energía renovable las 24 horas del día.
No obstante,
Arabia Saudita y otros países aún tienen muchas plantas desalinizadoras
que emplean tecnologías térmicas más viejas y que dependen por completo
de los combustibles fósiles. En pocas palabras, estas plantas hierven
agua de mar y condensan el vapor resultante, que es agua dulce.
Por
lo general, las plantas térmicas se localizan junto a las plantas
generadoras que usan combustibles fósiles y utilizan el calor excedente
de la generación de electricidad para convertir el agua de mar en vapor.
Emplean una enorme cantidad de energía; en 2009, el ministro saudita de
Energía calculó que una cuarta parte de todo el petróleo y el gas que
produce el país se usaba para generar electricidad y producir agua
dulce.
Además, litro por
litro, en la actualidad es mucho más costoso operar las plantas
térmicas que las plantas de membranas. Pero, puesto que algunas plantas
térmicas tienen por lo menos un cuarto de siglo de vida útil, los
investigadores de Kaust están trabajando en idear formas para que sean
más eficientes.
Una pequeña planta
piloto en uno de los edificios de investigación utiliza energía solar
para calentar el agua directamente. Este proyecto, dirigido por el
científico investigador Muhammad Wakil Shahzad también extiende el rango
de temperatura de operación y produce mucha más agua dulce que un
diseño térmico convencional.
Shahzad y otros investigadores están diseñando una versión ampliada de
este sistema para una planta desalinizadora que ya existe en el mar
Rojo. “Estamos en un momento en el que debemos buscar soluciones
creativas para lograr una producción sustentable para el suministro de
agua en el futuro”, comentó.
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