La escasez de agua está impulsando la inversión en recursos hídricos no convencionales

¿Qué mercados son pioneros en tecnologías de desalinización bajas en carbono?

photo_camera PHOTO/ARCHIVO - Contenedores de agua potable almacenados

Los megaproyectos de desalinización, considerados durante mucho tiempo como un proceso de alto costo y consumo intensivo de energía, buscan aprovechar los recursos renovables para limitar el costo y las preocupaciones ambientales de esta tecnología crucial.

En junio de 2022, ENOWA, la filial de energía, agua e hidrógeno del megaproyecto NEOM de Arabia Saudí, firmó un memorando de entendimiento con la empresa energética francesa Veolia y la empresa comercial japonesa Itochu para desarrollar una instalación de desalinización de agua por ósmosis inversa (OI) alimentada al 100% por energía renovable. Programada para completarse en 2025, se espera que la instalación produzca 500.000 metros cúbicos de agua potable por día, satisfaciendo el 30% de la demanda de agua anticipada de NEOM.

En un impulso similar para la desalinización sin carbono, en septiembre de 2022, la Autoridad de Agua y Electricidad de Dubái (DEWA) firmó una asociación con la empresa emergente holandesa Desolenator para desarrollar un proyecto piloto de desalinización con energía solar.

Las empresas ya instalaron una planta piloto en la planta de energía y complejo de desalinización de Jebel Ali, que produce 1.000 litros por día, y proyectan que la nueva tecnología podría reducir el costo del agua desalinizada a 0,02 dólares por litro. Aunque los costos de desalinización varían considerablemente en función de la fuente de agua, la tecnología y los precios de la electricidad, el rango promedio a nivel mundial está entre 0,50 y 1,50 dólares por metro cúbico.

DEWA tiene como objetivo producir el 100% de su suministro de agua desalinizada a partir de una mezcla de energías renovables y calor residual para 2030.

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Expansión de la capacidad mundial

Más de la mitad de la población mundial sufre algún tipo de escasez de agua cada año y, según el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, el suministro de agua podría caer un 40% por debajo de la demanda para 2030 si no se realizan cambios en los sistemas de gestión del agua.

A medida que disminuyan los costos asociados con la desalinización, es probable que el proceso desempeñe un papel fundamental en el cumplimiento del Objetivo de Desarrollo Sostenible 6 de la ONU, que apunta a "garantizar la disponibilidad y la gestión sostenible del agua y el saneamiento para todos".

La desalinización ya es una práctica generalizada, con aproximadamente 16.000 plantas en funcionamiento en 177 países. A partir de 2016, la región de Medio Oriente y África del Norte (MENA) representó el 46,7% de la capacidad de desalinización del mundo, seguida por la región de Asia-Pacífico (17,5%) y América del Norte (12,9%).

Algunos países insulares, como las Bahamas o las Maldivas, dependen totalmente de la desalinización. Las reservas limitadas de agua dulce y el acceso a abundantes reservas de energía han impulsado la inversión en desalinización en MENA, especialmente dentro del Consejo de Cooperación del Golfo (CCG). Aproximadamente la mitad de la demanda anual de agua de Arabia Saudí se satisface mediante la desalinización.

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Se espera que la capacidad de desalinización en la región de Asia-Pacífico crezca significativamente, encabezada por China. Con una de las tasas de recursos hídricos per cápita más bajas del mundo, alrededor de 2.000 metros cúbicos, China está invirtiendo en un plan de cinco años para aumentar la capacidad a 2,9 millones de toneladas por día.

La lucha del país con la escasez de agua se destacó cuando la sequía de este año desafió la importante infraestructura hidroeléctrica de China.

Egipto también ha hecho grandes avances para expandir la capacidad de desalinización impulsada por energías renovables. En 2021, el país licitó 17 concesiones a 25 años de su fondo soberano para construir plantas desalinizadoras que funcionan con energía solar. Las plantas en sí mismas estarán parcialmente alimentadas por energías renovables que, en combinación con financiamiento verde, podrían reducir los costos de producción en un 20-25% estimado.

El Gobierno tiene como objetivo una capacidad de desalinización instalada de 6,4 millones de metros cúbicos por día para 2050, frente a los 800.000 de 2021.

Esta expansión tiene como objetivo diversificar los recursos hídricos del país más poblado del mundo árabe más allá del río Nilo, que actualmente satisface aproximadamente el 97% de las necesidades de agua de Egipto, a medida que avanza el desarrollo de la Gran Presa del Renacimiento de Etiopía aguas arriba.

La desalinización también debería respaldar la expansión del desarrollo industrial y residencial más lejos del Nilo, en línea con los nuevos planes de desarrollo urbano.

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Soluciones locales

Se han logrado grandes avances desde la década de 1970 para reducir el costo y el uso de energía de la desalinización, principalmente a través de la introducción de la tecnología de ósmosis inversa basada en membranas. El costo del agua desalinizada se redujo a la mitad entre 1980 y 2005, y promete disminuir aún más con el escalamiento de nuevas tecnologías y recursos renovables.

Si bien la mayoría de las plantas de desalinización en la región MENA funcionan con combustibles fósiles, el uso cada vez mayor de energía renovable, junto con los planes para la captura de carbono y la producción de hidrógeno, debería ayudar a muchos países de la región a cumplir sus objetivos de emisiones.

La energía solar, en particular, presenta una fuente de energía viable y cada vez más asequible para las plantas.

KarmSolar, una empresa egipcia de servicios y energía solar, está construyendo una planta piloto de desalinización alimentada por energía solar en Marsa Shagra, en la costa del mar Rojo, con una capacidad de 200 metros cúbicos por día. Según la compañía, cualquier exceso de suministro de agua no almacenado producido durante las horas pico de luz solar podría usarse para actividades de construcción local o en jardines hidropónicos.

Las nuevas tecnologías tienen el potencial de diversificar las fuentes de energía utilizadas en la desalinización. El Laboratorio Nacional de Energía Renovable del Departamento de Energía de Estados Unidos está patrocinando el desarrollo de un convertidor de energía de las olas de ósmosis inversa hidráulico y eléctrico, un dispositivo modular capaz de utilizar la energía cinética de las olas para generar agua potable a partir del agua de mar.

Mientras tanto, Manhat, una empresa emergente con sede en Abu Dabi, ha desarrollado plataformas flotantes que utilizan la luz solar para destilar agua dulce. En un proceso de electricidad cero similar al ciclo natural del agua, la luz del sol evapora el agua de mar dentro de una estructura similar a un invernadero, separando el agua dulce de los cristales de sal.

Si bien estas dos tecnologías no se han implementado a escala industrial, podrían usarse para complementar las instalaciones de desalinización convencionales y de energía sostenible en el futuro.

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Mercantilización de aguas residuales

Otra preocupación ambiental importante asociada con la desalinización es la producción de salmuera o aguas residuales.

La desalinización convencional produce aproximadamente 1,5 litros de concentrado de aguas residuales por litro de agua potable producida, con el doble de salinidad que el agua de mar y que contiene productos químicos como el cloro o el cobre utilizados en el tratamiento de los equipos.

Sin embargo, los planes para comercializar la salmuera producida en el proceso de desalinización podrían reducir su impacto ambiental. La salmuera tratada produce sal industrial de alta pureza, bromo, boro, potasio, yeso, magnesio y metales raros, muchos de los cuales pueden utilizarse aguas abajo.

Dentro del alcance de la planta de desalinización planificada de NEOM, los subproductos de la salmuera, como el hidróxido de sodio, podrían servir potencialmente como materia prima para la producción de hidrógeno verde planificada del proyecto.

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original

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