Depurar agua de mar exige diferenciar dos procesos que suelen confundirse: filtrar impurezas y eliminar las sales disueltas. La filtración elimina sólidos en suspensión, arena, materia orgánica y partículas, pero no reduce la salinidad.
La desalinización de agua es el proceso que elimina las sales disueltas y otros compuestos del agua marina. Antes de eliminar la sal, el agua debe limpiarse. Durante esta fase se eliminan arenas, algas, sólidos en suspensión y materia orgánica.
El planeta está cubierto de agua, pero casi toda no se puede beber. Más del 97% del agua que existe en el planeta es salada y se encuentra en los océanos, ríos, lagos y otras fuentes hídricas. Tan solo el 2,5% es dulce, es decir, apta para el consumo humano.
De acuerdo con la Organización de las Naciones Unidas (ONU), la escasez de agua es un problema que afecta a un 40 por ciento de la población mundial. Potabilizar agua de mar podría ser una solución eficaz para garantizar el acceso a este recurso de cientos de miles de personas en el mundo.
¿Se puede filtrar el agua de mar?
Sí, el agua de mar puede filtrarse, pero es importante diferenciar entre eliminar impurezas y eliminar la sal. El filtro debe estar fabricado con materiales resistentes a la corrosión y diseñado para trabajar con concentraciones elevadas de sal (entre 6.000 y 55.000 mg/L o superiores).
No. La filtración elimina partículas sólidas, pero no elimina las sales disueltas. Para reducir la salinidad es necesario un sistema de desalinización, normalmente mediante ósmosis inversa.
La filtración no elimina la salinidad, pero sí es una etapa imprescindible antes de procesos como la desalinización o tratamientos posteriores.
¿Por qué no se puede beber agua de mar directamente?
El agua de mar contiene aproximadamente un 3,5% de sal, lo que la hace no apta para el consumo humano. Beber agua con una concentración tan alta de sal provoca deshidratación en lugar de hidratar el cuerpo. Esto sucede porque el organismo necesita eliminar el exceso de sal, lo que conlleva una mayor pérdida de líquidos.
El agua de mar es un recurso natural con innumerables beneficios para la salud gracias a su riqueza en minerales y oligoelementos. Sin embargo, para poder consumirla o utilizarla en diferentes terapias, es imprescindible someterla a un proceso de filtrado que elimine impurezas y posibles contaminantes.
Etapas para depurar agua de mar en una planta desalinizadora
Una planta desaladora trabaja en varias etapas bien definidas.
1. Captación y prefiltración
Esta es la etapa crítica para proteger las membranas. Se usan filtros de cartucho de alta eficiencia, filtros de arena o bolsas para retener partículas y reducir el índice de densidad de sedimentos (SDI).
El agua de mar no solo contiene sal. También puede transportar arena, algas, materia orgánica, sólidos en suspensión, partículas y otros contaminantes que deben retirarse antes de los tratamientos posteriores.
2. Filtración de sólidos y materia orgánica
El primer filtrado casero de agua de mar consiste en dejar reposar el agua en un recipiente durante 24 a 48 horas. Este proceso permite que partículas más pesadas, como arena y algas, se depositen en el fondo.
El carbón activado es ideal para eliminar impurezas orgánicas y mejorar el sabor del agua de mar. Coloca el agua previamente filtrada en el filtro de carbón y deja que pase lentamente.
En instalaciones industriales, la selección del medio filtrante depende del caudal, el nivel de salinidad, el tipo de aplicación y la exigencia de micraje.
3. Ósmosis inversa
La ósmosis inversa industrial es el corazón de la mayoría de procesos de desalación. Estas membranas retienen sales, bacterias y contaminantes, dejando pasar solo el agua pura.
Aquí se produce la separación física de sales. El agua entra a alta presión en los módulos de membrana.
La ósmosis inversa es el sistema más avanzado y de mayor aplicación en el mundo para tratar agua de mar. Consiste en hacer pasar con presión alta el agua salada a través de una membrana, cuya función es atrapar las sales disueltas, permitiendo únicamente el paso del líquido.
4. Acondicionamiento del agua
El agua resultante es tan pura que debe ajustarse para su uso final. Se corrige el pH y se remineraliza cuando el destino es el consumo humano.
El agua obtenida por destilación está libre de sales y minerales, por lo que puede ser beneficioso agregar minerales esenciales antes de consumirla. Puedes hacerlo añadiendo:
- Una pizca de sal marina sin refinar.
- Gotas de solución mineral concentrada.
- Bicarbonato de sodio para equilibrar el pH.
Métodos para desalinizar y potabilizar agua de mar
Existen varias técnicas para desalinizar y potabilizar agua de mar, algunas más accesibles que otras.
Destilación
Este proceso implica hervir el agua hasta su evaporación.
Una de las formas más sencillas de potabilizar agua de mar es hirviendo este líquido. Para ello, necesitas unos cuantos utensilios que seguro que tienes en casa.
Dentro de la olla o cazo se debe introducir un recipiente más pequeño. Una vez preparado todo, es momento de hervir el agua, siempre con la tapa de la olla puesta en todo momento, pero colocada del revés.
Aunque se trata de un proceso largo, el objetivo es conseguir que el agua condensada acabe depositada sobre el recipiente pequeño.
Este proceso imita el ciclo natural del agua, eliminando la sal y posibles contaminantes.
Materiales necesarios
- Una olla grande con tapa de vidrio cóncava.
- Un recipiente pequeño resistente al calor.
- Fuego o una fuente de calor.
Proceso
- Llena la olla con agua de mar sin sobrepasar la mitad de su capacidad.
- Coloca el recipiente pequeño dentro de la olla sin que el agua lo cubra.
- Pon la tapa invertida de manera que el centro quede apuntando hacia abajo.
- Calienta el agua hasta que comience a evaporarse.
- El vapor se condensará en la tapa y goteará dentro del recipiente pequeño.
- Deja enfriar el agua obtenida y ya estará lista para el consumo.
Aunque el agua que consigas tras el proceso anterior es dulce, sigue sin ser potable.
Destilación solar
Este método es ideal en situaciones de emergencia donde no hay acceso a fuego o electricidad.
Materiales necesarios
- Un recipiente amplio.
- Un vaso o recipiente pequeño.
- Plástico transparente.
- Una piedra pequeña.
Proceso
- Llena el recipiente grande con agua de mar.
- Coloca el vaso en el centro del recipiente grande.
- Cubre el recipiente con el plástico y asegura los bordes con piedras o tierra.
- Pon la piedra pequeña en el centro del plástico para crear una pendiente hacia el vaso.
- Deja el sistema expuesto al sol.
El agua se evaporará, se condensará en el plástico y goteará dentro del vaso.
Este es un método eficiente, aunque lento, ideal para situaciones de supervivencia.
Ósmosis inversa doméstica
Este es el método utilizado en plantas desalinizadoras y también existen filtros domésticos de osmosis inversa. Sin embargo, su alto costo y mantenimiento pueden no ser viables para todos.
Ventajas
- Alta efectividad.
- Agua completamente libre de sales y contaminantes.
Desventajas
- Requiere energía y equipos especializados.
- Puede generar desperdicio de agua.
Electrodiálisis
La electrodiálisis es otro sistema utilizado para potabilizar agua de mar.
Evaporación relámpago
Este sistema para potabilizar agua de mar consiste en introducirla a presión baja dentro de una cámara.
Congelación
El sistema para potabilizar agua de mar consiste en pulverizarla dentro de un sistema de refrigeración, con baja presión.
Formación de hidratos
El sistema para potabilizar agua de mar consiste en mezclar el agua salada con hidrocarburos, en este caso con gases a presión alta y bajas temperaturas. Como resultado se logra la formación de cristales sólidos que contienen las impurezas y sales del agua.
Filtros especiales y nuevas tecnologías
Utilizando un filtro especial de alta tecnología y energía solar, un equipo de investigación global desarrolló una tecnología pionera que puede hacer que grandes volúmenes de agua de mar sean seguros para beber en menos de 30 minutos.
Este adelanto tecnológico podría proporcionar agua potable a millones de personas en todo el mundo utilizando la energía de manera más eficiente que las prácticas actuales de desalinización, señala un comunicado de la Universidad Monash, con sede en Melbourne, Australia.
El filtro especialmente diseñado puede generar cientos de litros de agua potable por día y solo requiere luz solar directa para purificarlos, lo que hace que el proceso sea energéticamente eficiente, de bajo costo y sostenible.
Para la fabricación del filtro se utilizan compuestos organometálicos (MOF, por sus siglas en inglés), que constan de iones metálicos que forman un material cristalino.
Durante el proceso de desalinización, el filtro, que lleva el nombre de PSP-MIL-53, primero adsorbe (atrae y retiene en su superficie moléculas o iones de otro cuerpo) las sales del agua y luego se coloca bajo la luz del sol para regenerarse.
Ese proceso demora menos de cuatro minutos, antes de que el filtro pueda adsorber la sal del agua nuevamente.
Los investigadores pudieron lograr un SDT de menos de 500 mg/l en solo media hora y regenerar el filtro MOF para su reutilización bajo la luz solar.
Este proceso pudo filtrar partículas dañinas del agua y generar 139,5 litros de agua limpia por kilogramo de MOF por día.
“El agua salina corre a través del tubo (cubierta con una lámina de aluminio), donde las sales se adsorben sin luz, produciendo agua dulce”, explica el profesor Huanting Wang.
Esta es la regeneración del material MOF exponiéndolo a la luz solar y lavándolo con una pequeña cantidad de agua.
COMO se HACE POTABLE el AGUA del MAR🌊| ASÍ se HACE el AGUA POTABLE
La Organización Mundial de la Salud sugiere que el agua potable de buena calidad debe tener un sólido disuelto total (SDT) menor a 600 miligramos por litro (mg/l).
Por su bajo consumo de energía y sin necesidad de productos químicos durante el proceso, esta tecnología con luz solar puede ser parte de las futuras soluciones de agua limpia.
La energía solar para filtrar se ha utilizado durante mucho tiempo, donde el agua se evapora y se condensa para producir agua dulce. Pero se necesitan muchas horas para producir suficiente agua para uso doméstico.
Al ser consultado por el costo de este nuevo dispositivo, el profesor dijo que aún queda camino por recorrer para que sea asequible para la población.
El material sintetizado en el laboratorio no es barato. Se espera que el costo de su producción disminuya significativamente cuando se fabrique a gran escala.
Cómo filtrar agua de mar en casa
Y aunque es posible filtrar agua de mar en casa de manera casera, lo ideal es optar por agua de mar filtrada y lista para el consumo.
Si quieres filtrar agua de mar en casa por tu cuenta, debes elegir cuidadosamente el lugar de recolección.
- Ubicación.
- Recolección.
- Profundidad.
El primer filtrado casero de agua de mar consiste en dejar reposar el agua en un recipiente durante 24 a 48 horas.
El carbón activado es ideal para eliminar impurezas orgánicas y mejorar el sabor del agua de mar. Coloca el agua previamente filtrada en el filtro de carbón y deja que pase lentamente.
Existen purificadores UV diseñados para desinfectar agua.
Si no tienes acceso a luz UV, puedes hervir el agua durante al menos 10 minutos.
Si bien estos métodos caseros de filtrar el agua de mar en casa ayudan a reducir impurezas, no garantizan la eliminación completa de contaminantes invisibles como microplásticos, metales pesados o patógenos resistentes.
Por tanto, dejar reposar el agua, usar carbón activado, aplicar luz ultravioleta o hervirla puede reducir impurezas o microorganismos, pero no elimina las sales disueltas. Para obtener agua dulce es necesario aplicar destilación, ósmosis inversa u otra tecnología de desalinización.
Cómo potabilizar agua de mar en una emergencia
El anterior método para potabilizar el agua de mar es perfecto para llevar a cabo en casa pero, ¿cómo potabilizar agua de mar en situaciones de supervivencia?
Cuando se dispone de los medios necesarios, lo mejor es utilizar dos recipientes, al igual que se hace en el caso de la olla.
Una vez con agua, se deben cubrir ambos recipientes con papel film transparente o con una bolsa de plástico, que quede bien sujeta para que no se escape el calor.
Una vez que ese agua pase del estado gaseoso al líquido, podrás gozar de agua dulce para su consumo en casos de supervivencia.
El acceso al agua potable es fundamental para la vida, pero en muchas situaciones puede ser limitado. Ya sea en una emergencia, en zonas remotas o durante una expedición, conocer los métodos adecuados para potabilizar agua de mar puede marcar la diferencia entre la supervivencia y la deshidratación.
Aplicaciones de la filtración de agua de mar
Desalinización
La filtración se utiliza como etapa de prefiltración en pequeñas plantas desalinizadoras. Protege membranas de ósmosis inversa y mejora la eficiencia del proceso de conversión de agua de mar en agua potable o agua de proceso.
Agricultura
En sistemas de riego ubicados en regiones con agua salina o salobre, permite eliminar sólidos en suspensión antes de la distribución, protegiendo goteros y sistemas de riego localizado.
Acuicultura
En sistemas de recirculación de agua para cría de peces, camarones u otros organismos marinos, la filtración mejora la calidad del agua y la estabilidad del sistema.
Industria alimentaria
En procesos donde se requiere agua con bajo contenido en sólidos en suspensión, especialmente cuando el agua de captación tiene alta salinidad.
Industria química
En procesos productivos que utilizan agua salina como materia prima o medio de reacción.
| Aplicación | Función de la filtración |
|---|---|
| Desalinización | Protege las membranas de ósmosis inversa y mejora la eficiencia del proceso. |
| Agricultura | Elimina sólidos en suspensión y protege goteros y sistemas de riego localizado. |
| Acuicultura | Mejora la calidad del agua y la estabilidad del sistema. |
| Industria alimentaria | Reduce el contenido de sólidos en suspensión. |
| Industria química | Prepara el agua salina utilizada como materia prima o medio de reacción. |
Ventajas y limitaciones de la desalinización
La potabilización de agua de mar permite disponer de un suministro constante e independiente de la lluvia.
También garantiza una calidad estable, algo esencial en procesos industriales, agrícolas y municipales.
La desalinización y los riesgos en la salud deben valorarse junto con el consumo energético, el mantenimiento y las características del agua de captación.
Debido a la disponibilidad de agua de mar y salobre -aquella que tiene más sales disueltas que el agua dulce, pero menos que el agua de mar-, y a que los procesos de desalinización son confiables, el agua tratada puede integrarse dentro de los sistemas acuáticos existentes con riesgos mínimos para la salud.
Sin embargo, los procesos de desalinización térmica por evaporación y otras tecnologías, como la ósmosis inversa -que utiliza una membrana semipermeable para eliminar iones, moléculas y partículas más grandes-, tienen una serie de inconvenientes, incluido el alto consumo de energía y el uso de productos químicos en la limpieza y decloración de membranas.
Sin embargo, pese a los avances tecnológicos que se han puesto al servicio de este tipo de iniciativas, este proceso no acaba de convertirse en una opción viable y sostenible a corto, medio o largo plazo.
Un sistema bien filtrado no solo produce mejor agua. Reduce paradas, alarga la vida de los equipos y mantiene el rendimiento de la planta.
Diseño y selección del sistema
Cada instalación tiene condiciones específicas: caudal, nivel de salinidad, tipo de aplicación y exigencia de micraje.
Cada aplicación exige un diseño distinto.
El filtro debe estar fabricado con materiales resistentes a la corrosión y diseñado para trabajar con concentraciones elevadas de sal (entre 6.000 y 55.000 mg/L o superiores).
Es importante mencionar que existen proyectos donde el tamaño de la partícula disuelta que se tiene que eliminar no requiere de la aplicación de un sistema de osmosis inversa.
En Setasa contamos con más de 40 años de experiencia en el sector de la filtración.
En Peiró desarrollamos soluciones de filtración para sistemas de agua de mar y procesos de desalación.
En GC Tratamiento somos especialistas en la instalación de infraestructura para llevar a cabo la potabilización de agua. Hemos diseñado, fabricado e instalado más de 500 equipos de osmosis inversa. De la misma manera hemos llevado a cabo proyectos para retirar la sal del agua de mar.
Cabe resaltar que nuestros equipos incluyen interfaz Humano-Máquina (pantalla HMI).
De ellos, destacamos nuestros kits potabilizadores, disponibles en varios formatos para que elijas el tamaño que mejor se adapte a tus necesidades. También contamos con el Kit SOS, que puedes llevar siempre contigo y utilizar en caso de emergencia.
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