ESTUDIOS NACIONALES
Carolina Ñancuan • Vicente Novoa • Clotilde Schnell
Catalina Quiroz (Revisora)
2020 JUNIO
La desalinización del agua de mar, ¿una solución sustentable para Chile?¿una solución sustentable para Chile?
El agua en nuestro planeta se encuentra mayormente en forma salada en los océanos (97,5%). El agua dulce de los ríos, las napas subterráneas y los glaciares representa solamente el 2,5% de nuestros recursos hídricos. Desafortunadamente, nuestros recursos en agua dulce son limitados, y van bajando tan rápido como va creciendo la demanda de una población mundial en expansión permanente. El agua dulce se hace escasa en varias partes del planeta donde ocurren graves penurias.
Para prevenir la escasez de agua dulce, se desarrolló a nivel mundial e industrial desde los años 1950 un proceso llamado “desalinización” que consiste en remover los sales disueltos en agua de mar o salmuera para permitir su consumo o su uso en las industrias. Hoy día, existen cerca de plantas desaladoras repartidas en 177 países del mundo que tratan el agua de mar y salobre para producir agua dulce y satisfacer la demanda en agua dulce de 1 a 3% de la población mundial.
Situación en chile
Chile ha sido pionero en desalinización de agua, con el desarrollo del proyecto Las Salinas en 1872. Hoy en día, el proceso de desalinización es utilizado principalmente por las empresas mineras (actualmente se encuentran plantas en construcción entre otras en Quebrada Blanca y Los Pelambres), y para el abastecimiento de poblaciones en zonas de gran sequía y aislamiento (ciudad de Antofagasta y alrededores, Arica, Coquimbo). A fin del 2019, Chile contaba con 24 plantas desaladoras en actividad, y 22 proyectos en diferentes etapas de avance. Hoy día en Chile se desalinizan 500 mil toneladas diarias de agua de mar.
Según registros del Servicio de Evaluación de Impacto Ambiental del Ministerio del Medio Ambiente, entre 1999 y 2017 se han ingresado 13 proyectos relacionados a la desalinización de agua, de los cuales 9 están orientados al sector productivo de saneamiento. La totalidad de estos proyectos se ubican en la zona norte del país y generaron inversiones entre 0,84 y 1000 MMU$ con promedio 144,4 MMU$.
Cabe mencionar que existen plantas desalinizadoras de menor envergadura que han sido construidas con el fin de brindar agua de alta calidad a procesos de generación de energía a base de carbón que tienen un impacto negativo sobre el medio ambiente (ver Anexo 1).
¿En qué consiste la desalinización de agua?
El objetivo del tratamiento que se aplica al agua es bajar la concentración en sales del agua de 35 g/L hasta menos de 0,5 g/L, definido como umbral de potabilidad admitido. Dos procesos de desalinización son utilizados hoy en día “tecnología térmica, o destilación” y “tecnología de membrana u Osmósis”.
¿Qué es la desalinización térmica o destilación?
La tecnología térmica, o destilación, que consiste en evaporar gracias a una fuente de calor el agua que contiene la sal. Las sales se depositan por gravedad mientras el vapor de agua sube. Ese vapor se convierte en agua dulce. Ese proceso permite producir un agua muy pura, pero tiene un costo monetario y energético alto (15 kWh/m3).
¿Qué es la desalinización por membrana u osmósis?
La tecnología de membrana u Osmósis, consiste en un sistema de filtración micrométrica: gracias a una presión aplicada, el agua salada pasa a través de una membrana que retiene las sales y entrega agua dulce. Su uso se generalizó a partir del año 2005 por su costo energético medio (4-5 kWh/m3). Actualmente, se están mejorando las membranas para permitir una filtración de elementos más microscópicos.
¿Cómo es una planta desalinizadora?
Una planta desalinizadora, que funcione con la tecnología de térmica o de membrana, requiere una superficie importante. A continuación se muestra un esquema de una planta con tecnología de membrana (más usada actualmente), compuesta por varios equipos e instalaciones que impactan la geografía de la zona y el equilibrio de la fauna y flora marina donde se capta el agua a desalinizar.
El agua se capta desde el océano, río o reserva subterránea, y pasa por todo el proceso de tratamiento que permite obtener agua dulce. Como resultado del tratamiento del agua salada, se obtiene el producto agua dulce, y una salmuera (agua ultra-salada) considerada como desecho del proceso. Mientras la salmuera está evacuada de vuelta al mar, el agua dulce producida es sometida a otros tratamientos dependiendo de su uso futuro, el cual puede ser agua potable, de regadío o aguas de proceso.
¿Quienes usan el agua desalinizada?
El proceso de desalinización de agua se explota para el consumo humano (62%), y para la industria, energía y agricultura (38%).
¿Qué pasa con los desechos de la desalinización?
Para evitar la generación de salmueras, la industria ofrece soluciones para tratar nuevamente este residuo, recuperando toda el agua de estas y obteniendo sales, como residuo final. El tratamiento implica traspasar la salmuera a un estanque de precipitación de sales donde es sometida nuevamente a filtración por ósmosis. El agua recuperada se trata adecuadamente para disponer de ella como agua de alta calidad, y las salmueras en menor volúmen que se generan de esta nueva filtración son dirigidas nuevamente al estanque de precipitación de sales donde se reciclan nuevamente.
Desde el estanque de precipitación se obtienen los pellets de sales, idealmente para su comercialización. Todo este proceso evita la devolución de salmueras concentradas al medio marino, eliminando el impacto que este efluente genera. Sin embargo, cabe notar que ese proceso es relativamente nuevo y todavía no se aplica en la mayoría de las plantas desalinizadoras.
¿Cuáles son los impactos de la desalinización de agua sobre el medio ambiente?
Costo energético
Los procesos de desalinización tienen un costo energético muy alto, incluso si la tendencia actual es a la baja. Esa energía proviene mayormente de combustibles fósiles que emiten contaminantes atmosféricos peligrosos. Se ha analizado que la desalinización de agua de mar a gran escala emitirá miles de toneladas de CO2 cada día, lo que es significante en el contexto actual de lucha contra el cambio climático. Sin embargo, en Chile resalta la ventajosa geografía de la zona norte, en que habitualmente coincide la alta radiación solar y la escasez de agua, lo que hace de la energía solar, que posee mucho menos contaminantes que las energías fósiles, un óptimo candidato para la desalinización en Chile y una buena vía para reducir los contaminantes de esta.
Perturbación del suelo marino
Los corrientes inducidos por las bombas de captación del agua de mar destruyen el ecosistema marino, al igual que las tuberías submarinas que permiten la captación y descarga del agua y de la salmuera. Estas tuberías están enterradas y su construcción induce fuertes perturbaciones del subsuelo y de la topografía marina. La construcción de esas infraestructuras requiere autorizaciones especiales de las autoridades nacionales.
Descarga de salmuera al mar
La salmuera residual, considerada como desecho del proceso de desalinización, además de tener una concentración en sal muy alta (sólidos disueltos totales entre 70.000 y 80.000 [mg/L]), puede contener productos químicos utilizados durante el tratamiento del agua y con temperatura potencialmente alta en comparación con las aguas donde se descarga la salmuera. Previo al inicio de la construcción de la planta desalinizadora, la empresa responsable debe realizar un Estudio de Impacto Ambiental donde se deben establecer valores límites de estos productos químicos, de manera que cumplan con las leyes nacionales vigentes. Cuando la salmuera se descarga sin dilución ni tratamiento previo, induce un aumento de la concentración de sal y de la temperatura en la zona de descarga.
Investigaciones en Medio Oriente mostraron que en esas zonas la concentración media del agua de mar se acerca de los 45 mg/L cuando debería ser de 5 a 10 mg/L, y la temperatura del agua aumenta localmente 2,8°C. Ese fenómeno tiene consecuencias muy graves para el ecosistema, principalmente porque entrena una disminución del oxígeno y de la luz en los fondos marinos. Cómo presentado anteriormente, hoy día se están desarrollando procesos permitiendo tratar la salmuera para extraer la sal y no descargar el concentrado al mar.
Impacto sobre las actividades pesqueras
A pesar de que existen regulaciones sobre los procesos de captación y descarga del agua y de la salmuera, estos procesos de igual manera afectan el medioambiente. Esto conlleva también un impacto social ya que afecta a la gente en los alrededores, y fuertemente a los pescadores. Debido a que dichos procesos pueden llevar a cambiar los ecosistemas marinos, los pescadores muchas veces ya no pueden seguir pescando y recolectando mariscos en los alrededores. Este es un impacto no menor considerando que Chile tiene extensas costas con numerosos pescadores y es la 12ª potencia pesquera en el mundo.
Impacto sobre la salud
Después de varios estudios realizados en países donde la población consume agua desalinizada, se reconoció que el consumo diario de agua proveniente de los procesos de desalinización provoca una reducción en la sangre de la tasa de algunos elementos necesarios al buen funcionamiento de nuestro cuerpo, como por ejemplo el calcio y el magnesio. Enriquecer el agua desalada en estos elementos tiene un costo importante que tiene que asumir las empresas responsables para evitar efectos no deseables sobre la salud de los consumidores.
Acceso a agua potable en zonas desérticas
En zonas desérticas donde el acceso a agua potable es un problema diario y vital, la implementación de plantas desalinizadoras representa una mejora sustancial de las condiciones de vida de las comunidades. Se puede citar como ejemplo la localidad de 800 habitantes de Michilla, ubicada en pleno desierto de Atacama, 110 km al norte de Antofagasta, que hasta el año 2012 contaba con suministro de agua potable a través de camiones aljibe. Un proyecto llevado por Minera Esperanza permitió, gracias especialmente a aportes del Fondo Nacional de Desarrollo Regional, la construcción en 2012 de una red de agua potable, un sistema de alcantarillado y una planta de tratamiento de agua residuales, que mejoró la calidad de vida de las personas de Michilla.
Marco legal y límites permisivos aplicables a la tecnología desaladora
La sequía en Chile es un problema que ha estado muy presente en las últimas décadas y las plantas desaladoras son una posible parte de la solución a esto. Así, el año 2019 se reconoció la urgencia de legislar al respecto, y hacerlo eficazmente. Actualmente una planta desaladora se trata en el ámbito legal como si fuera una planta de tratamiento, y por lo tanto, sus evaluaciones, mediciones y permisos no se hacen con las exigencias debidas. Sin embargo, por ahora es la única manera de poder evaluarlas. En Agosto de 2019 la Comisión Especial sobre Recursos Hídricos, Desertificación y Sequías despachó a Sala el articulado del proyecto de ley, en primer trámite constitucional, sobre el uso de agua de mar para desalinización. La iniciativa busca entre otros objetivos establecer las aguas resultantes del proceso de desalinización como bienes nacionales de uso público; y crear una estrategia nacional de desalinización para determinar las orientaciones y prioridades en el uso del agua de mar y la instalación de plantas desalinizadoras.
En relación a la potabilización del agua desalinizada, esta debe efectuarse siguiendo los requisitos que establece la Norma Chilena para agua potable NCh 409/1, la cual se enfoca en cuatro aspectos:
- Requisitos físicos: se evalúan la turbiedad, el color, el olor y el sabor del agua.
- Requisitos bacteriológicos: se miden las concentraciones en microorganismos en el agua.
- Requisitos químicos: Se miden las concentraciones en elementos químicos presentes en el agua (cobre, hierro, manganeso, magnesio, zinc entre otros).
- Requisitos para radiactividad: se miden las concentraciones de sustancias radioactivas en el agua.
Conclusión
Si la desalinización del agua permite hoy en día responder a la demanda creciente en agua dulce, la población mundial debe ser consciente de que, considerando los procesos actuales implementados, no puede ser considerada como sustentable debido a sus múltiples impactos negativos sobre el medio ambiente y la vida de las comunidades locales. En Chile, la desalinización del agua se utiliza en la industria minera, y para la producción de agua limpia para el consumo humano que debe ser enmarcada por leyes y normas de definición de los umbrales de potabilidad.
Sin embargo, existen perspectivas para una evolución positiva de la tecnología desalinizadora, como por ejemplo el tratamiento de la salmuera para la producción de sal principalmente para la industria. La sal entra en la composición de varios materiales e interviene a gran escala en la industria de la construcción y obras civiles. El desarrollo de estos tratamientos permitirían reducir la descarga de salmuera al mar y entonces limitar el impacto sobre el ecosistema marino. •
Anexos
Anexo 1: Proyecto Coronel, Nueva Ventanas y Tocopilla. Fuente: IDE Technologies, proyecto Chile.
Referencias
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Obtenido de http://www.infraestructurapublica.cl/megasequia-impulsa-desarrollo-desaladoras-chile- ya-24-plantas-operando-otros-22-proyectos-diferentes-etapas-avance/
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