El pretratamiento en una planta desalinizadora es el conjunto de operaciones físicas, químicas y biológicas que acondicionan el agua de mar o salobre antes de la etapa principal de separación de sales. Su función es eliminar turbidez, sólidos en suspensión, algas, microorganismos, aceites y otros contaminantes, además de ajustar las condiciones químicas del agua para proteger las membranas, las bombas y los sistemas térmicos.
Un pretratamiento correctamente diseñado evita la corrosión, las incrustaciones, la obstrucción y el deterioro de los equipos, mejora el rendimiento de la ósmosis inversa y reduce las paradas de mantenimiento. La cadena habitual puede incluir captación, desarenado, dosificación de reactivos, coagulación y floculación, decantación o flotación, filtración sobre arena, microfiltración, ultrafiltración y filtración mediante cartuchos, según la calidad del agua de entrada y los requisitos de la planta.
Qué es una planta desalinizadora
Una planta desaladora es una instalación diseñada para eliminar la sal y otros minerales del agua del mar o de aguas salobres, convirtiéndola en agua dulce apta para el consumo humano, el riego agrícola o el uso industrial. Una planta desaladora 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.
Este proceso, conocido como desalinización, permite aprovechar fuentes hídricas que antes eran inutilizables, contribuyendo a reducir la dependencia de los recursos de agua dulce tradicionales. El funcionamiento de una planta desaladora se basa en diferentes tecnologías de separación, entre las que destacan la ósmosis inversa y la destilación térmica.
El proceso de desalinización se puede realizar de acuerdo conforme a dos tipos de procesos: térmicos o mediante membranas. Estos sistemas permiten filtrar o evaporar el agua para separar las sales y otros componentes, obteniendo así un producto final libre de impurezas y con los estándares de calidad necesarios para su uso según el destino previsto.
Por qué es importante el pretratamiento
Las membranas de ósmosis inversa actuales son muy sensibles a las variaciones en la calidad del agua, las temperaturas… por lo que con el fin de no dañarlas es fundamental que la fase de pre-tratamiento del agua sea óptima, por lo que el diseño de este sistema de tratamiento previo es un factor clave para el eficiente funcionamiento de la planta desaladora.
Esta fase trata de adecuar las características físico-químicas y biológicas a las necesidades del proceso de desalación, evitándose así la corrosión, las incrustaciones y el consiguiente deterioro de los equipos. Cada etapa en una planta desalinizadora tiene una misión y es importante hacerla bien para el proceso global y para proteger la etapa posterior.
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 agua de alimentación y los sistemas de captación
La primera fase consiste en captar el agua marina mediante tuberías sumergidas o pozos costeros. La captación de agua de mar se puede hacer mediante toma abierta o mediante pozos.
Dependiendo del sistema de captación, ya sea abierta utilizando emisarios marinos o cerrada mediante pozos profundos, pozos playeros, etc, se podrán evitar posibles problemas que pudieran presentarse a posteriori en la Planta de Desalación. Este paso debe realizarse de forma cuidadosa para evitar el arrastre de organismos marinos y minimizar el impacto en el ecosistema.
Toma abierta
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.
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. Ahora bien, desde el punto de vista de la garantía de caudal, las ventajas son para la toma abierta.
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. La experiencia demuestra la dificultad de asegurar el caudal de producción en el agua de pozo.
Captación mediante pozos
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.
Las captaciones cerradas son preferibles porque se trata de agua filtrada por el terreno frente a la presencia de sólidos en suspensión. Presenta una mínima actividad biológica. Temperaturas y composición química estables.
Se utilizan rejillas y sistemas de filtrado para proteger tanto la fauna marina como los equipos de bombeo. La elección entre toma abierta y captación mediante pozos depende de la calidad del agua, el caudal necesario y las condiciones locales.
Fases principales del pretratamiento
Una vez el agua de entrada está en la planta desaladora, hay que aplicar un pre-tratamiento global que incluirá distintos procesos físicos y químicos que varían según la calidad del agua. Generalmente se aplica un coagulante para formar agregados de partículas que serán eliminados en el decantador.
Tras este proceso de decantación, se continuará con la desinfección para eliminar la carga biológica del agua. Posteriormente, el agua pasa a distintas presiones por un conjunto de etapas de filtración y ultrafiltración para eliminar la mayor parte de la materia en suspensión, afinando en cada una de ellas la filtración anterior.
A continuación, el agua es preparada para que tenga las condiciones fisicoquímicas óptimas para ser introducida en las membranas semipermeables. El esquema general, en función de dichos objetivos, incluye los siguientes procesos unitarios:
- Dosificación de reactivos.
- Desarenado.
- Coagulación y floculación.
- Decantación o flotación.
- Filtración sobre arena.
- Filtración sobre cartuchos.
Desarenado y eliminación de sólidos gruesos
El desarenado elimina partículas minerales y sólidos relativamente pesados que podrían depositarse en las conducciones, las bombas o las unidades posteriores. Esta operación contribuye a reducir la carga sobre los filtros y evita problemas de desgaste y acumulación.
La eliminación inicial de sólidos en suspensión también puede apoyarse en rejillas y sistemas de filtrado instalados en la captación. La instrumentación instalada es la habitual en los procesos de filtración y microfiltración.
Dosificación de reactivos y ajuste del pH
El ajuste del pH permite acondicionar el agua antes de las etapas de coagulación, filtración y separación mediante membranas. Entre los pretratamientos fisico-químicos se incluyen acidificación, inhibidores de la incrustación, oxidación, floculación, decantación, flotación, desinfección, adsorción y desgasificación, con el objetivo de reducir la colmatación del sistema de filtración posterior.
Las condiciones físicas o químicas se modifican mediante los tratamientos físicos o mediante la adición de reactivos para modificar las condiciones químicas. Los servoposicionadores se emplean en la dosificación de los reactivos.
Coagulación y floculación
La coagulación desestabiliza las partículas finas que permanecen dispersas en el agua. La floculación favorece que esas partículas se agrupen y formen agregados de mayor tamaño, que después pueden retirarse mediante decantación, flotación o filtración.
Generalmente se aplica un coagulante para formar agregados de partículas que serán eliminados en el decantador. La cadena de proceso consiste en una etapa de coagulación-floculación y ajuste de pH seguido de flotación por aire disuelto y, luego, una fase de prefiltración que podría ser por gravedad y/o ultrafiltración/microfiltración (UF/MF), dependiendo de los requisitos de la planta.
Decantación
La decantación separa por gravedad los flóculos y las partículas que, después de la coagulación y la floculación, presentan un tamaño y una densidad suficientes para sedimentar. Esta operación reduce la cantidad de sólidos que llega a los filtros posteriores.
En una planta desalinizadora encontramos pretratamiento físico y químico. También tenemos un panel de agua pretratada. Es importante conocer la calidad del agua pretratada ya que se emplea en diversas partes del proceso de desalinización.
Flotación por aire disuelto
Una alternativa conveniente para resolver esta problemática es la Flotación por Aire Disuelto (DAF), tecnología de separación sólido-líquido efectiva con una eficiencia superior al 90% para aceite, grasa y sólidos suspendidos como las algas y su material excretado.
Prácticamente todos los países con acceso al mar se ven afectados en alguna medida por el fenómeno de bloom de algas, las cuales pueden ensuciar y obstruir las membranas usadas en los procesos de desalación de agua marina, reduciendo severamente el rendimiento de estas plantas y provocando problemas graves en el suministro de agua, ya sea potable, de uso industrial o agrícola.
Esta realidad hace absolutamente necesario contar con procesos de pretratamiento eficiente y confiable que eviten daños en la planta, no solo durante los eventos de florecimiento de algas sino durante toda la temporada. Los sistemas DAF han demostrado ser el pretratamiento más eficiente, rentable y robusto para tratar el agua de mar mediante el sistema de osmosis inversa.
Funcionamiento de un sistema DAF
Durante el tratamiento DAF, el aire comprimido se introduce en una corriente de reciclaje, se disuelve y, posteriormente, genera burbujas de 30 a 50 um cuando se libera a través de un cabezal de dispersión en un tanque DAF.
Las partículas coaguladas, como las células de algas, se adhieren a las burbujas y flotan hasta la parte superior de la columna de agua, donde se eliminan mecánica o hidráulicamente. El proceso reduce los requisitos de espacio, ahorra costos de operación y mantenimiento, y mejora los resultados de purificación.
Esta tecnología, además, es ampliamente utilizada como pretratamiento en plantas depuradoras de aguas residuales, así como en separadores de lodo secundario en las mismas plantas de tratamiento, alcanzando rendimientos y confiabilidades altísimas.
Filtración sobre arena
La filtración sobre arena retiene los sólidos restantes después de la coagulación, la floculación y la separación de los flóculos. Puede funcionar por gravedad o mediante sistemas presurizados, dependiendo de la configuración de la planta.
Los filtros de arena cuentan con sus correspondientes válvulas de apertura y cierre. Así se puede aislar algún filtro en caso de limpieza o por avería de éste.
Microfiltración y ultrafiltración
El pretratamiento mediante membranas aplica tecnologías como la microfiltración (0,1 a 0,2 micras), ultrafiltración (0,1 a 0,001 micras) o nanofiltración (membranas semipermeables de 1 nanómetro).
Estos pretratamientos introducen nuevas posibilidades en el campo de la desalación por ósmosis inversa, cuando las aguas tienen un alto poder de atascamiento. Posteriormente, el agua pasa a distintas presiones por un conjunto de etapas de filtración y ultrafiltración para eliminar la mayor parte de la materia en suspensión, afinando en cada una de ellas la filtración anterior.
Filtración mediante cartuchos
La filtración sobre cartuchos actúa como una barrera final antes del bombeo de alta presión y de las membranas de ósmosis inversa. Su misión es retener partículas que hayan atravesado las fases anteriores y evitar que alcancen los bastidores de membranas.
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.
Pretratamientos específicos para agua de mar
Los pretratamientos fisico-químicos pueden incluir acidificación, inhibidores de la incrustación, oxidación, floculación, decantación, flotación, desinfección, adsorción y desgasificación. La selección de cada operación depende de los contaminantes presentes y del comportamiento del agua durante el tratamiento.
Los pretratamientos para procesos de destilación o evaporación tienen como objetivo eliminar las posibles precipitaciones de sales insolubles y gases no condensables capaces de reducir el coeficiente de transmisión de calor.
En el caso de la ósmosis inversa, el tratamiento previo debe limitar la turbidez, la materia orgánica, la actividad microbiológica, los aceites y grasas, las partículas coloidales y los compuestos capaces de precipitar sobre las membranas.
El problema de las algas y los episodios de bloom
Las algas pueden ensuciar y obstruir las membranas usadas en los procesos de desalación de agua marina. El ensuciamiento biológico reduce severamente el rendimiento de estas plantas y puede provocar problemas graves en el suministro de agua potable, industrial o agrícola.
La flotación por aire disuelto permite concentrar y retirar las células de algas y su material excretado antes de que el agua llegue a los filtros y a las membranas. Esta función resulta especialmente relevante cuando la captación abierta está expuesta a variaciones estacionales de la calidad del agua.
Nuestra experiencia trabajando con el pretratamiento de agua de mar para plantas desaladoras ha demostrado clara efectividad de estos procesos con los siguientes resultados:
| Parámetro | Resultado |
|---|---|
| Eliminación de células de algas | 98% |
| Eliminación de sólidos suspendidos totales | 95% |
| Eliminación de aceites y grasas | 98% |
| Turbidez | < 5 NTU |
Pretratamiento según la escala de la planta
La escala de tratamiento condiciona la configuración del sistema, el número de equipos y el grado de integración entre las distintas etapas. Las soluciones pueden organizarse de la siguiente manera:
| Escala | Caudal o configuración | Elementos principales |
|---|---|---|
| Gran escala | 1000 a 4000 m3/h | Cámara de ajuste de pH, cámaras de coagulación y floculación más cámara DAF. |
| Mediana escala | 100 a 1000 m3/h | Equipos instalados junto con los procesos de floculación, coagulación y ajuste de pH. |
| Baja escala | Pequeños volúmenes de tratamiento | Todos los componentes en una solución paquete plug & play. |
Instrumentación y control del pretratamiento
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.
Instrumentación en la captación
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.
En la fase de captación, con las bombas y válvulas regulables, mediante un lazo de control se controlan tanto el caudal como la presión del agua impulsada por cada grupo.
Instrumentación en filtros y microfiltros
La instrumentación instalada en los pretratamientos 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.
La medición de variables como presión, caudal, nivel y calidad del agua permite detectar la pérdida de carga, controlar la operación de los filtros y determinar cuándo es necesario realizar una limpieza o aislar un equipo.
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.
Esto se alcanza mediante la correcta instalación de válvulas de control, variadores de frecuencia regulando la velocidad de bombas y servoposicionadores de bombas dosificadoras. 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.
Relación entre el pretratamiento y la ósmosis inversa
La ósmosis inversa es el proceso de desalinización más extendido en el mundo. Consiste en hacer pasar el agua salada a presión a través de una membrana semipermeable que permite el paso de las moléculas de agua, pero bloquea las sales y otros contaminantes.
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.
El pretratamiento prepara el agua para que la membrana trabaje con una menor carga de sólidos, menor actividad biológica y menor riesgo de precipitación. De esta forma, se obtiene agua desalada por un lado y una corriente de rechazo con alta concentración salina por otro, conocida como salmuera.
Etapas posteriores al pretratamiento
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.
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. La reducción del consumo energético en el sistema de alta presión se consigue mediante la instalación de sistemas de recuperación de energía del agua de rechazo.
Separación mediante membranas
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.
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.
Este proceso de separación por Ósmosis Inversa obtiene un coeficiente de conversión del 45%, lo que significa que para obtener 45 partes de agua desalada se necesitan 100 de agua bruta.
Postratamiento
El agua resultante del proceso de desalinización se somete a un tratamiento final para remineralizarla y ajustar su pH, ya que al salir del sistema puede estar químicamente desequilibrada. Una vez acondicionada, el agua se almacena o se integra directamente en las redes de distribución para su uso final.
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.
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.
Gestión de la salmuera
En esta etapa se aplica la tecnología de desalinización seleccionada, ósmosis inversa, destilación, etc., para separar las sales y minerales del agua. El resultado es agua desalada por un lado, y salmuera por otro, que debe gestionarse de manera adecuada para evitar impactos en el medio ambiente marino.
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.
Los sistemas de descarga de salmuera se diseñan para minimizar el impacto medioambiental, a través de la construcción de emisarios con difusores y dilución previa que hacen que el rechazo, al entrar en contacto con el mar y las corrientes marinas, se diluya rápidamente.
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. Asimismo, durante el proceso de pretratamiento y limpieza de los equipos, se emplean productos químicos que, si no son tratados adecuadamente, también pueden representar una amenaza ambiental.
Otros procesos de desalinización y sus pretratamientos
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).
La destilación térmica reproduce de forma controlada el ciclo natural del agua: consiste en calentar el agua salada hasta que se evapora, separándola de las sales, y luego condensar ese vapor para obtener agua dulce.
Si bien este método requiere un mayor consumo energético, especialmente en forma de calor, es especialmente útil en regiones donde existen fuentes de energía térmica de bajo coste o donde se puede aprovechar el calor residual de otras instalaciones industriales.
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.
La electrodiálisis es una técnica que utiliza una corriente eléctrica para mover los iones de sal a través de membranas cargadas selectivamente, separando así el agua dulce del agua salada. Este método es más adecuado para tratar aguas salobres con baja concentración de sales, y se emplea en aplicaciones específicas donde se requiere un tratamiento menos intensivo.
Métodos emergentes
Junto a la electrodiálisis, están surgiendo nuevos enfoques basados en nanotecnología, desalinización por congelación o procesos híbridos que combinan distintas técnicas. Estas innovaciones buscan mejorar la eficiencia, reducir costes y minimizar el impacto ambiental de la desalinización a gran escala.
Ventajas de un pretratamiento bien diseñado
Un pretratamiento eficaz protege las membranas y los equipos, mejora la estabilidad de la operación y permite mantener las condiciones de diseño durante más tiempo. También ayuda a controlar los costes de mantenimiento y producción, ya que las membranas, bombas y sistemas de filtrado deben estar en condiciones óptimas para garantizar la eficiencia del proceso.
La eliminación de sólidos, algas, microorganismos y compuestos orgánicos reduce la posibilidad de ensuciamiento y obstrucción. El control del pH y el uso de inhibidores de incrustación disminuyen el riesgo de precipitación de sales sobre las membranas.
La desalinización ofrece una fuente prácticamente inagotable de agua: el mar. Esto resulta especialmente relevante en contextos de escasez hídrica, donde los recursos convencionales, como ríos, embalses o acuíferos, ya no son suficientes para abastecer a la población o a sectores clave como la agricultura y la industria.
Las desaladoras ofrecen una solución estable y continua, independiente de factores estacionales como las lluvias o el deshielo. Esto contribuye a garantizar el suministro incluso en periodos de sequía prolongada.
Limitaciones y riesgos operativos
Uno de los principales retos de las plantas desaladoras es su elevada demanda energética. Especialmente en el caso de la ósmosis inversa, el proceso de presurización del agua requiere una gran cantidad de electricidad, lo que incrementa los costes operativos y puede limitar su viabilidad en zonas con acceso limitado a energía asequible.
Además, cuando esta energía procede de fuentes fósiles, se incrementa la huella de carbono del proceso, lo que plantea un conflicto entre la necesidad de agua y los objetivos de sostenibilidad climática.
Aunque los costes de la desalinización han disminuido en las últimas décadas gracias a los avances tecnológicos, aún siguen siendo elevados en comparación con otras fuentes de agua. A esto se suman los gastos de mantenimiento, ya que las membranas, bombas y sistemas de filtrado deben estar en condiciones óptimas para garantizar la eficiencia del proceso.
El vertido de salmuera puede alterar la salinidad del entorno y poner en riesgo a especies sensibles si no se diseña y controla adecuadamente. Por ello, cada vez se trabaja más en técnicas de vertido controlado y neutralización de residuos.
Innovación y sostenibilidad del pretratamiento
El futuro de las plantas desaladoras pasa por optimizar su eficiencia energética, reducir su impacto ambiental y mejorar la gestión de residuos. En este sentido, los avances tecnológicos están centrados en el desarrollo de nuevas membranas más resistentes y con mayor capacidad de filtración, así como en la integración de sistemas inteligentes de control y mantenimiento predictivo que aumentan la vida útil de los equipos.
También se está trabajando en la mejora de los sistemas de recuperación de energía, que permiten aprovechar parte de la presión generada durante el proceso para reducir el consumo global. Estas innovaciones, junto con el uso de tecnologías de automatización y análisis de datos, están permitiendo que las plantas desaladoras sean cada vez más sostenibles y rentables.
La integración de fuentes de energía renovable -como la solar, la eólica o la geotérmica- en las plantas desaladoras es una de las claves para reducir su huella de carbono. En muchas regiones soleadas o con alto potencial eólico, ya se están desarrollando proyectos híbridos que combinan la desalinización con sistemas de generación limpia, lo que permite un funcionamiento más respetuoso con el medio ambiente.
Otra línea de trabajo se centra en la gestión de la salmuera y los subproductos. En lugar de verlos como residuos, se están explorando métodos para su valorización industrial, como la extracción de minerales, metales o compuestos químicos con potencial comercial.
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Ejemplos de aplicación
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.
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.
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.
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.
Plantas de Arabia Saudí e Israel
En Israel, la planta de Sorek es una de las mayores y más avanzadas del mundo, y abastece a una parte significativa de la población del país. Arabia Saudí, por su parte, lidera la capacidad instalada a nivel mundial y apuesta por innovaciones basadas en energía solar.
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.
Canarias y Comunidad Valenciana
En España, comunidades como Canarias o la Comunidad Valenciana han integrado el agua desalada en su red de suministro con resultados muy positivos, tanto en el abastecimiento urbano como en el apoyo a la agricultura.
Las regiones costeras, áridas o insulares encuentran en la desalinización una vía eficaz para cubrir sus necesidades hídricas sin depender de la importación de agua o del transporte mediante camiones cisterna. Ciudades como Argel, Dubái o Las Palmas de Gran Canaria ya integran el agua desalada en su red de abastecimiento urbano.
Secuencia completa del proceso
La división del proceso de desalación en varias fases, que podríamos englobar en cuatro:
- Captación del agua.
- Pretratamiento.
- Membranas.
- Postratamiento.
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 y vertido de salmuera.
En la práctica, el pretratamiento conecta la captación con la separación de sales. Su calidad determina la protección de los equipos, la estabilidad de las membranas, la frecuencia de limpieza y la continuidad del suministro de agua producto.
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