Una planta desalinizadora es una instalación que convierte el agua salada del mar (o salobre) en agua apta para el consumo humano, así como para usos industriales y de regadío. El diseño de cada planta desaladora de ósmosis inversa es único y depende de muchos elementos como el entorno geológico y geográfico, la calidad del agua tanto de entrada como de salida o la capacidad de producción.
El proceso de desalinización se puede realizar de acuerdo conforme a dos tipos de procesos: térmicos o mediante membranas. Las plantas desaladoras son una opción eficaz para abastecer a poblaciones que no tienen acceso a agua potable, ya que permiten convertir agua salobre en agua apta para el consumo humano, el riego y el uso industrial.
Qué es una planta desalinizadora
Los procesos térmicos imitan el ciclo natural, calentando el agua hasta la producción de vapor que, posteriormente y a través de su condensación, se convierte en el agua producto (desalada). El otro proceso que emplea una planta desaladora es mediante el empuje del fluido a través de una membrana especial.
Las membranas permiten separar el concentrado del permeado. De esta forma, se obtiene agua dulce a partir de agua salada o salobre.
Principales tecnologías de desalinización
Procesos térmicos
Los procesos térmicos imitan el ciclo natural, calentando el agua hasta la producción de vapor que, posteriormente y a través de su condensación, se convierte en el agua producto (desalada).
Desalinización por membranas
Existen dos tipos de planta desaladora que emplean procesos con membranas: las plantas de electrodiálisis y las plantas de ósmosis inversa.
Planta de electrodiálisis
La planta de electrodiálisis se la conoce mediante la abreviatura EDR. Estas plantas se basan en la propiedad de la corriente eléctrica atrayendo los iones salinos disueltos.
Al introducir una corriente eléctrica en una solución salina, los iones tienden a migrar hacia el electrodo de carga opuesta. La electrodiálisis se utiliza exclusivamente para aguas salobres.
Planta de ósmosis inversa
La ósmosis es un fenómeno natural que se produce cuando el agua procedente de una solución menos concentrada pasa, a través de una membrana semipermeable, hacia otra solución de mayor concentración. El proceso dura hasta alcanzar el equilibrio.
La aplicación de una presión forzada en una solución salina, en dirección opuesta y a través de una membrana semipermeable, produce la separación de una solución más concentrada en sales. Por lo tanto, la ósmosis inversa utiliza la presión para la separación de las sales, dejando pasar el agua desalada a través de las membranas e impidiendo el paso de la salmuera.
Etapas de una planta desaladora de ósmosis inversa
La ósmosis inversa se aplica tanto para la desalinización de agua de mar como salobre. Una instalación de ósmosis inversa consta fundamentalmente de las siguientes etapas:
- toma de agua de mar
- pretratamiento
- bombeo de alta presión
- recuperación de energía
- ósmosis inversa
- postratamiento de agua desalada
- vertido de salmuera
1. Toma de agua de mar
La captación de agua de mar se puede hacer mediante toma abierta o mediante pozos. En relación con el aspecto cualitativo, la toma abierta genera más incertidumbres ya que es más vulnerable a todo tipo de vertidos contaminantes, presenta mayor variabilidad de calidad, y está sujeta a variaciones de temperatura.
Por el contrario, el agua de pozo presenta una calidad mejor y es más homogénea. Sin embargo, tiene el inconveniente de una mayor complejidad en la etapa de pretratamiento.
Ahora bien, desde el punto de vista de la garantía de caudal, las ventajas son para la toma abierta. La experiencia demuestra la dificultad de asegurar el caudal de producción en el agua de pozo.
Por este motivo, en plantas de gran tamaño recomendamos la toma abierta de agua de mar, aunque presente el inconveniente de una mayor complejidad en la etapa de pretratamiento.
2. Pretratamiento
El pretratamiento de una instalación de desalinización está concebido para conseguir los siguientes objetivos:
- Eliminar turbidez y sólidos en suspensión
- Ajustar y controlar el pH
- Inhibir y minimizar la formación de componentes que puedan obstruir o precipitar sobre las membranas
- Impedir desarrollos biológicos en el sistema
- Mejorar el SDI del agua de alimentación hasta valores inferiores a 5
El esquema general, en función de dichos objetivos, incluye los siguientes procesos unitarios:
- dosificación de reactivos
- desarenado
- coagulación y floculación
- decantación ó flotación
- filtración sobre arena
- filtración sobre cartuchos
En una planta desalinizadora encontramos pretratamiento físico y químico. También tenemos un panel de agua pretratada.
La instrumentación instalada es la habitual en los procesos de filtración y microfiltración. También es importante conocer la calidad del agua pretratada ya que se emplea en diversas partes del proceso de desalinización.
3. Bombeo de alta presión
Las bombas de alta presión trabajan a presiones que oscilan entre los 60 y70 bar. Son equipos que alimentan las membranas de ósmosis inversa a la presión adecuada para que pueda producirse la separación entre el agua desalada y la salmuera.
En este proceso es donde se produce un gran incremento de presión en las bombas de alta presión. Estas bombas deben garantizar que en la aspiración de las mismas exista una presión adecuada.
Para proteger a las bombas, el elemento principal de protección es el presostato. Otra instrumentación a emplear es: manómetros, transmisores de temperatura, transmisores de presión, y caudalímetros electromagnéticos.
4. Recuperación de energía
El gran consumo de energía que se produce en esta fase del proceso ha provocado el desarrollo de diferentes sistemas de recuperación de energía. Desde las turbinas de contrapresión, han evolucionado a las turbinas tipo Pelton.
Actualmente, estas han sido superadas por las cámaras intercambiadoras de presión. De esta forma, se ha pasado de un consumo específico de 8-9 kWh/m³ en los años ochenta a 3-4 kWh/m³ en las plantas más modernas.
5. Ósmosis inversa
El proceso de ósmosis inversa es la pieza clave de toda la instalación. Su implantación va en aumento progresivamente.
Actualmente las plantas desaladoras con membranas de osmosis inversas son las más abundantes. Las principales razones de este éxito son: la evolución tecnológica, y la reducción de costes tanto en la construcción como en la explotación.
En función de las exigencias de calidad del agua desalada y al factor de recuperación (40-50%), se podrán diseñar distintas configuraciones. Por ejemplo, los sistemas de doble paso o de doble etapa, de esta forma se alcanza la calidad del agua deseada.
En los bastidores de ósmosis se coloca instrumentación tanto en la alimentación como en la salida de agua producto y la salida de concentrado (salmuera) y entre la alimentación y la salida de salmuera.
6. Postratamiento del agua desalada
El agua osmotizada ha de someterse a una fase de postratamiento para adecuar los parámetros de calidad a los usos a los que se destine el agua producida. El agua desalinizada se caracteriza por su desequilibrio iónico, bajo pH y alto contenido de CO2 disuelto.
Es necesario la adopción de medidas correctoras frente a la agresividad del agua. Para ello, se emplean técnicas de remineralización. Estas permiten obtener un agua ligeramente incrustante.
El agua producto se suele remineralizar mediante sistemas que aportan hidróxido cálcico junto con anhídrido carbónico o carbonato cálcico junto con anhídrido carbónico. Otro producto químico que se añade es hipoclorito sódico como preservador de desinfección.
7. Almacenamiento e impulsión del permeado
En ciertas plantas donde existe una distancia considerable entre la zona de recepción del agua producto y la propia planta se suele colocar un depósito de almacenamiento de agua desalinizada.
8. Vertido de salmuera
Con los diseños y tecnologías actuales se pueden esperar factores de recuperación del orden del 50%. Esto significa que la concentración de sales en el rechazo es de 70-80 gr/l.
El vertido de las salmueras, si bien muy concentrado, representa un pequeño caudal relativo. Por eso, no implica una amenaza para ecosistema marino.
Aun así, debe ser diseñado y controlado para evitar daños en determinadas especies vegetales. Sobre todo, se hace un seguimiento de la reacción de especies sensibles como las posidonias oceánicas.
Instrumentación y control de una planta desalinizadora
Para lograr un buen control en una planta desalinizadora se requiere un buen sistema de instrumentación. Este consiste en una estructura compleja que agrupa un conjunto de dispositivos que realizan las mediciones.
Se puede tener el conocimiento de lo que sucede en la planta desalinizadora mediante un sistema que consta de: transmisores, elementos de regulación y conexiones entre estos elementos y los programas de automatización de proceso.
Esta comunicación se centra en los instrumentos de medición y control y los elementos de regulación. En una planta de desalinización por proceso de ósmosis inversa, bien sea de agua de mar o salobre, hay que instalar una serie de instrumentos que midan y transmitan las variables del proceso, para poder actuar sobre el mismo de manera automática o semiautomática.
Es importante comprender que la información de la instrumentación nos permite controlar todas las partes del proceso. De esta forma, en la fase de captación, con las bombas y válvulas regulables, mediante un lazo de control se controlan.
Esto sucede tanto en el caudal como la presión del agua impulsada por cada grupo. Tanto los filtros de arena como los de cartuchos, cuentan con sus correspondientes válvulas de apertura y cierre.
Así se puede aislar algún filtro en caso de limpieza o por avería de éste. Las bombas de alta presión cuentan con válvulas de regulación, y con variadores de frecuencia para evitar el golpe de ariete y poder regular su funcionamiento según necesidades.
Los servoposicionadores se emplean en la dosificación de los reactivos.
Instrumentación por etapas
Cada etapa en una planta desalinizadora tiene una misión y es importante hacerla bien para el proceso global y para proteger la etapa posterior. La instrumentación es diferente según los procesos que se realizan en cada fase.
Captación de agua de mar
En la captación de agua de mar por toma abierta se suelen utilizar prácticamente los mismos instrumentos que en la captación mediante pozos profundos. Cambia, normalmente, la tipología de los instrumentos de medición de nivel y la presencia en algunas ocasiones de analizadores de hidrocarburos en lugar de analizadores de turbidez.
La instrumentación a emplear en una captación por toma abierta es: medidores de nivel ultrasónicos, interruptores de nivel, manómetros, presostatos, transmisores de temperatura, caudalímetros electromagnéticos, y analizadores de hidrocarburos.
Bombeo de alta presión y recuperación de energía
En este proceso, independientemente del tipo o sistema de recuperación de energía utilizado, lo que se suele medir es: presión, caudal y temperatura de los rodamientos de las máquinas.
Para los servicios auxiliares en una instalación desaladora (aire de servicio, aire de instrumentos, red de agua industrial, ventilación, climatización, etc.) se suelen instalar los instrumentos: medidores de presión, manómetros, termómetros, termostatos, y medidores de caudal.
Elementos de regulación
En cualquier proceso de desalinización, bien sea por ósmosis inversa o procesos térmicos, se necesita controlar y regular el proceso. La regulación se hace modificando las condiciones físicas, químicas y las variables de caudal y presión.
Las condiciones físicas o químicas se modifican mediante los tratamientos físicos o mediante la adición de reactivos para modificar las condiciones químicas. Las variables de presión, caudal o en procesos térmicos la temperatura, se modifican o adecúan mediante la utilización de elementos de regulación.
Esto se alcanza mediante la correcta instalación de válvulas de control, variadores de frecuencia regulando la velocidad de bombas y servoposicionadores de bombas dosificadoras.
Diseño de un proyecto de planta desalinizadora
El objetivo de este proyecto es el diseño de una Planta Desaladora por Ósmosis Inversa mediante 4 líneas de producción con una conversión del 47% cada línea, para producir agua de consumo humano cumpliendo con el RD 140/2003 y con las exigencias de la Organización Mundial de la Salud (OMS), respecto a la concentración de Boro.
Así mismo, se realizará la descripción de los equipos instalados en la misma.
El dimensionamiento debe considerar el entorno geológico y geográfico, la calidad del agua tanto de entrada como de salida o la capacidad de producción. También deben definirse la captación, el pretratamiento, las bombas de alta presión, la recuperación de energía, los bastidores de membranas, el postratamiento, el almacenamiento y el sistema de vertido de salmuera.
| Parámetro | Referencia |
|---|---|
| Líneas de producción | 4 líneas de producción |
| Conversión por línea | 47% |
| Factor de recuperación habitual | 40-50% |
| Presión de las bombas | 60 y70 bar |
| Consumo específico moderno | 3-4 kWh/m³ |
| Concentración de sales en el rechazo | 70-80 gr/l |
Ejemplo de dimensionamiento: planta desaladora de Sagunto
La planta desaladora de Sagunto fue proyectada con una capacidad de producción de 23.310 m3/día con el fin de abastecer de agua potable a una población de 250.000 habitantes.
Está ubicada en el Polígono Industrial del Puerto de Sagunto, junto a la central de ciclo combinado, con la que se aprovechan sinergias tanto para la toma de agua de mar como para el vertido de la salmuera.
La fuente de establecimiento de esta planta ha sido la cántara de agua de mar con emisario ya existente. Está configurada en tres líneas de producción de 7.770 m3/día cada una, con dos etapas y una conversión de diseño del 55%, e incorpora un sistema de recuperación de energía que permite el máximo rendimiento.
La obra se ejecutó en un plazo de 18 meses.
Etapas de tratamiento en Sagunto
La desaladora de agua de mar (IDAM) cuenta con las siguientes etapas de tratamiento:
Captación
La captación de agua marina se realiza en la cántara de toma ya existente del sistema de refrigeración de la central eléctrica de ciclo combinado de Gas Natural Fenosa.
En la cántara se han instalado 3 bombas verticales de cámara partida que permite la elevación del caudal máximo de 42.383 m3/día, correspondiente al funcionamiento a pleno rendimiento de la planta.
Coagulación
La dosificación del coagulante se lleva a cabo en línea mediante 2 (1+1R) bombas dosificadoras de 60 l/h de caudal máximo.
Los flóculos que se forman quedan luego retenidos por los filtros de arena y se eliminan en el proceso de lavado de estos equipos, conduciéndose los efluentes a la planta de tratamiento destinada al efecto.
Filtración
Se ha configurado en dos etapas con filtros cerrados horizontales: una primera con 6 filtros bicapa y la segunda con 4 filtros de arena, todos ellos construidos en PRFV.
También es importante destacar que la distribución en planta de la primera y segunda etapa de filtración permitirá la futura duplicación del caudal de agua bruta de alimentación. Los colectores comunes de entrada y salida de los filtros se han diseñado contemplando esta posibilidad.
Ósmosis inversa y recuperación de energía
La ósmosis inversa consta de tres fases principales: el bombeo de alta presión y recuperación de energía, los bastidores de ósmosis inversa con bomba booster intermedia entre una y otra etapa, y los sistemas de desplazamiento y limpieza química de las membranas.
Remineralización y desinfección
Remineralización (23.310 m3/d). Permite ajustar los valores de pH (entre 7 y 8), aumentar la dureza del agua y obtener un Índice de Langelier ligeramente positivo, lo que supone tener un agua en equilibrio.
Para finalizar, se realiza la desinfección del agua antes de su almacenamiento.
Tratamiento de efluentes
Los efluentes generados durante la operación de la desaladora, fundamentalmente los que se producen en los lavados de los filtros y las membranas, se someten antes de su evacuación a un proceso de neutralización con una capacidad de tratamiento de 70 m3/h.
Ejemplo de planta desalinizadora para Santa Marta
La ministra de Vivienda, Helga María Rivas, anunció que el Departamento Nacional de Planeación aprobó el CONPES 4159 de 2025 que declara el proyecto de Estudios, Diseños y Construcción de dos Plantas Desalinizadoras para Santa Marta como un proyecto estratégico para la Nación.
Hoy se firmó la resolución mediante la cual la Sociedad de Activos Especiales, destina el predio de Pozos Colorados, al sur de la ciudad, a favor de la Empresa de Servicios públicos del Distrito de Santa Marta - ESSMAR E.S.P para construir una planta con capacidad de producción de 51.840 m3/día 600 l/s).
La segunda planta, que estará ubicada en Taganga, con una capacidad de 2.000 m3/día (23 l/s).
El Gobierno Nacional asignó $786.000 millones para la compra, instalación y operación de las plantas desalinizadoras; gestión que adelantará la Empresa de Servicios públicos domiciliarios de Santa Marta (ESSMAR).
| Planta | Ubicación | Capacidad |
|---|---|---|
| Primera planta | Pozos Colorados | 51.840 m3/día 600 l/s |
| Segunda planta | Taganga | 2.000 m3/día (23 l/s) |
La factibilidad de las plantas desalinizadoras se desarrolla en el marco de la formulación del Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado, contratado con recursos aportados por el Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio y el Distrito de Santa Marta.
La Universidad del Magdalena es la interventora de este Plan Maestro y la Supervisión está a cargo del Minvivienda.
El Distrito de Santa Marta gestiona actualmente los predios para la granja solar que complementará el sistema de desalinización y potabilización del agua para consumo humano.
La administración de los recursos aportados por la Nación se realizará a través del Fondo Empresarial de la Superintendencia de Servicios públicos domiciliarios - SSPD.
Infraestructura y gestión del proyecto
La presidente de la SAE, Amelia Pérez Parra mediante la resolución 597 de 2025 la Sociedad de Activos Especiales hizo la transferencia definitiva del inmueble de 4 hectáreas ubicado en Pozos Colorados, cuyo valor comercial supera los 80 mil millones de pesos para la construcción de la planta desalinizadora.
La Ministra de Vivienda, Ciudad y Territorio, Helga María Rivas, aseguró que este proyecto, que tiene varias instancias, ya tiene garantía fiscal, CONPES y el predio donde será construido, lo que permitirá el avance a su desarrollo.
“Un proyecto de largo alcance como este tiene varias fases. Hemos hecho un trabajo juicioso con varias entidades para que hoy sea realidad".
“Era necesario mirar hacia el mar para garantizar una fuente adicional y más estable de agua para Santa Marta, de acuerdo a lo señalado por el presidente Gustavo Petro. El proyecto de la planta desalinizadora permitirá reducir la dependencia de las lluvias y asegurar el abastecimiento para los hogares, sin que factores climáticos determinen la continuidad del servicio. El Gobierno del Cambio continúa avanzando en soluciones estructurales para el agua de Santa Marta”, señaló Felipe Durán Carrón, Superintendente de Servicios Públicos Domiciliarios.
Otros ejemplos de proyectos desalinizadores
IDAM Santa Eulalia, Ibiza
La isla de Ibiza, en España, posee varias desaladoras. Sin ser la más grande, la IDAM Santa Eulalia es una planta desaladora digna de analizar.
Comenzó su funcionamiento en el año 2011. La IDAM Santa Eulalia tiene una capacidad de producción de 15.000 m3/día.
En verano no cubre la demanda total, pero se inserta en una red de abastecimiento de agua potable para la isla. Se trata de un elemento clave para el suministro de agua potable en la isla y imprescindible para el desarrollo del sector del turismo.
La tecnología empleada en la desaladora de Santa Eulalia es la ósmosis inversa. Se diseñó para alcanzar un factor de conversión del 45 %.
La captación del agua se realiza por toma abierta mediante un inmisario submarino a 18 metros de profundidad. Este conduce el agua marina hasta las bombas centrifugas de bombeo al interior de la desaladora.
Proceso de la planta de Ibiza
El proceso de desalación de agua marina se inicia con un pretratamiento. Aquí, se realiza la dosificación de reactivos adecuada, y una micro filtración de seguridad.
Continúa con una etapa de desalación por osmosis inversa. Está fase consta de tres 3 bastidores.
Los bastidores sostienen las 1386 membranas que logran el proceso de desalación de agua marina. Finalmente, el agua tratada se remineraliza en el postratamiento.
El postratamiento se completa usando hidróxido cálcico, dióxido de carbono, e hipoclorito sódico. El agua resultante presenta una extraordinaria calidad y cumple la legislación vigente.
El resultado final es una gran cantidad de agua apta para el consumo de la población de Ibiza.
Protección ambiental
Durante todo el proceso, la planta desaladora cumple respeto por el medio ambiente. Mantiene una intensa vigilancia sobre el rechazo de salmuera, empleando la técnica de dilución hasta alcanzar niveles tolerables para el ecosistema.
También cuida el impacto acústico mediante salas acondicionadas y recubrimientos específicos en ciertos equipos electromecánicos. Las instalaciones de la desaladora han sido cuidadosamente diseñadas para una magnifica integración paisajística.
Planta desaladora de Jubail 3A
Otro ejemplo de lo tratado anteriormente es la construcción de la planta desaladora de ósmosis inversa de Jubail 3A. Esta planta desaladora está ubicada al noreste de de Arabia Saudí en el sur de la ciudad del mismo nombre.
Proyecto de desalinización en Chile
La nueva planta, ubicada en la comuna de Puchuncaví, en la región de Valparaíso, contará con una capacidad de producción de 1.000 l/s de agua dulce.
Su transporte se hará a través de un acueducto de 105 kilómetros, que va desde la costa hasta el sector de Quilapilún, en la región Metropolitana.
- 1 Planta desalinizadora
- 1 Acueducto de 105 km de longitud
- 5 Estanques de distribución
- 1000 l/s de agua dulce para las regiones de Valparaíso y Metropolitana.
- Alivio de napas subterráneas sobreexplotadas
- 100% de energías renovables certificadas.
- Sin chimenea: cero emisiones a la atmósfera.
- 30 l/s de agua para consumo humano.
- 8 convenios con Servicios Sanitarios Rurales de comunas con escasez hídrica.
- 2000 empleos durante el peak de la etapa de construcción.
- Contratación de servicios y proveedores locales.
Una solución que aporta una nueva fuente de agua para el desarrollo económico, social y ambiental. Un proyecto de adaptación al cambio climático.
Planta desaladora de San Quintín, México
Novagric México ha llevado a cabo un proyecto de Tratamiento de Aguas en San Quitín, MEXICO. El proyecto ha consistido en el Diseño y Fabricación de Plantas Desaladoras por Ósmosis Inversa en México.
Instalación de Planta Desaladora SMAQUA para una producción de 19.600 m3/día para agua salobre. Instalación de Riego, Bombeo, Filtrado y Fertirrigación.
8 módulos independientes de 2.500 m3/día, totalmente automatizados.
Desalinización y adaptación a la escasez hídrica
Según el Programa de Naciones Unidas para el Desarrollo, entorno a 1.100 millones de personas carecen de agua potable y 31 países padecen escasez. Solo tres de cada cinco personas tienen a su disposición instalaciones de saneamiento del agua.
En este sentido, las plantas desalinizadoras son una opción eficaz para abastecer a poblaciones que no tienen acceso a agua potable, ya que permiten convertir agua salobre en agua apta para el consumo humano, el riego y el uso industrial.
Una solución que aporta una nueva fuente de agua para el desarrollo económico, social y ambiental. Un proyecto de adaptación al cambio climático.
Inversiones y proyectos de agua y saneamiento en Santa Marta
El Gobierno del Presidente Gustavo Petro está desarrollando en la capital del Magdalena 6 proyectos que avanzan a partir de la articulación de varias entidades del orden nacional y territorial, por valor de $3,3 billones.
Uno de estos consiste en la rehabilitación de la estación de bombeo de aguas residuales (EBAR) norte de Santa Marta, por un valor de $31 mil millones.
A este se suman los siguientes proyectos: plan de choque, por $922 mil millones; plan de gestión de la demanda, por valor de 860 millones; plan maestro de acueducto y alcantarillado, por $37.719 millones; proyecto APP, por $1.6 billones y obras fondo empresarial, con una inversión total de $55.762 millones.
La priorización de recursos y avances en las obras son muestra de un paso decidido y firme del Gobierno del Cambio para promover la justicia ambiental y social en esta región, reconocida como el Corazón del Mundo.
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