Desalación del agua marina

La desalación es un proceso que permite convertir el agua del mar en un recurso hídrico, que puede ser utilizado para distintos usos entre los que se encuentra el abastecimiento humano.

Las aguas procedentes de manantiales de montaña, por ejemplo, contienen alrededor de 0,2 gramos de sal por litro, el agua marina unos 35 gramos de sal por litro, mientras que las salmueras contienen más de 45 gramos por litro.Normalmente, es complicado diferenciar unas de otras de un vistazo, ya que en los tres casos se trata de líquidos transparentes e inodoros que únicamente pueden distinguirse por el sabor, sin embargo, de la concentración de sales va a depender el uso que se puede hacer de las mismas.

El agua para consumo humano no ha de contener más de 0,5 gramos por litro, ni ser agua totalmente carente de sal (destilada), en ninguno de estos casos es aprovechable para el organismo.

Por tanto, para obtener agua potable a partir de agua de mar, resulta necesario separar las sales que contiene, hasta alcanzar una concentración inferior a 0,5 gramos de sal por litro de agua, y esto es lo que se persigue cuando se desala agua de mar.

Existen dos procesos principales para llevar a cabo la citada desalación: la evaporación y la ósmosis.

• Evaporación: como se ha indicado anteriormente, en la superficie del mar se evapora el agua, produciéndose la separación de ésta de la propia sal. El vapor de agua que pasa a la atmósfera, originará posteriormente la lluvia, parte de la cual volverá nuevamente al mar, completando el ciclo del agua. En este proceso se fundamenta una de las técnicas empleadas para desalar agua, que concretamente consiste en evaporar el agua del mar y después condensar el vapor, obteniendo agua dulce en estado líquido.
• Ósmosis: en la naturaleza, el agua tiende a pasar de zonas donde existen mayores concentraciones de sales a zonas donde existen menos, así por ejemplo, penetra en la planta a través de la raíz, pasando a la savia a través de una membrana semipermeable. A este proceso se le conoce con el término de ósmosis.

Ambos procesos comentados, evaporación y osmosis, se dan en la naturaleza, gracias al aporte de energía que suministra el Sol. Si se pretende reproducir estos fenómenos de separar sales y agua para el beneficio humano, será preciso aportar energía al proceso.

Los procesos que se desarrollan en una planta desaladora tipo, se recogen en el siguiente esquema.

A.- Captación del agua de mar

Como resulta lógico pensar, el primer paso para desalar agua de mar es la captación de la misma. Ésta suele realizarse mediante pozos, siempre que la permeabilidad del terreno así lo permita. En caso contrario, se realiza la captación de forma directa mediante tuberías situadas en el lecho marino.

B.- Preparación del agua

El siguiente paso consiste en llevar a cabo una corrección del pH, que deberá ajustarse a las necesidades del tratamiento. Seguidamente, se añade coagulante, de forma que se retienen los coloides del agua de mar los cuales son inferiores a 0,1 µm. Finalmente, se adicionan reactivos para desinfectar el agua de materia biológica y se pasa ésta por filtros que eliminan las partículas en suspensión.

C.- Técnicas de desalación

Existen varias técnicas para llevar a cabo la desalación del agua marina. Entre estos puede destacarse la ósmosis inversa y la destilación.

• Ósmosis inversa: Cuando se separan dos soluciones con distinta concentración de sales, mediante una membrana semipermeable, estas soluciones tienden a igualar sus concentraciones, produciéndose el paso de agua desde la solución más diluida a la más concentrada, este fenómeno es el que se conoce como ósmosis. La membrana semipermeable actúa como filtro, dejando pasar el agua y reteniendo las sales disueltas.La ósmosis inversa, por su parte, consiste en invertir el proceso natural lo cual se consigue aplicando al agua salada una presión superior a la presión osmótica. La presión necesaria para que el proceso se desarrolle, va a depender de la cantidad de sólidos disueltos y del grado de desalinización que se pretenda alcanzar. En la ósmosis inversa, el agua es impulsada mediante bombas de alta presión que origina la suficiente presión para invertir el proceso de ósmosis natural.
• Destilación: Este método consiste en separar los fluidos presentes en una mezcla, basándose en los diferentes puntos de ebullición de cada uno de ellos. Se evapora el líquido de punto de ebullición más bajo y posteriormente se condensa utilizando un refrigerante.La desalación del agua de mar se realiza en varias fases, en cada una de las cuales una parte del agua se evapora y posteriormente se condensa libre de sal. El calor obtenido en la condensación se reutiliza para calentar el agua marina entrante que haya que destilar.

D.- Devolución de la salmuera al mar

La devolución de la salmuera al mar no tiene porqué contaminar de ninguna manera ya que sólo se está devolviendo al medio marino un soluto que previamente tenía, pero es necesario verterla de forma gradual para que se disuelva rápidamente en el medio marino sin afectar a la salinidad de la zona de vertido. Un cambio brusco en este parámetro puede tener consecuencias muy negativas para la flora y fauna local, incluso haciéndola llegar a desaparecer.

Entre las especies más sensibles a estos cambios de salinidad y consecuentemente más protegidas, se encuentra la Posidonia oceánica, planta marina que habita la plataforma continental del Mediterráneo, muy próxima a las costas, y de cuya existencia dependen multitud de especies de ictiofauna, fija los bancos de arena, oxigena el agua de mar… en definitiva mantiene el equilibrio ecosistémico de la zona.Se ha establecido en 39 gr/L la salinidad máxima tolerable para esta especie y, conocido este dato, las desaladoras del Mediterráneo deberán programar los vertidos de salmuera de tal forma que se facilite una disolución natural en la propia masa de agua que permita no rebasar los citados límites de tolerancia.

Algunas técnicas utilizadas para evitar el problema referido en el párrafo anterior, son:

• Disolver la salmuera en agua de mar antes de su vertido final.
• Utilizar difusores para el vertido, de tal forma que al salir la salmuera y chocar con el agua de mar, se produzca una agitación que haga que se homogeneice la salinidad en toda la masa de agua.