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Desalinizar agua de mar para consumo humano o industrial es una opción cada vez más viable, particularmente para Chile.

Revista Nº 90    enero-febrero 2008
¿Se acuerda de un gracioso comercial de televisión en que el protagonista decía “¡Le saco la sal!”? Esa misma frase calza perfecto como “slogan publicitario” para promover en Chile la discusión de un tema bien serio y que podría ser bastante favorable para nuestro desarrollo sustentable: la desalinización del agua de mar.

Con más de 4.000 kilómetros de costa, esta es una opción que el país debiera considerar de manera más decidida para enfrentar la creciente demanda de recursos hídricos por parte de la población y de las actividades productivas.

Así lo sostienen algunos especialistas que aseguran que los proyectos, principalmente a gran escala, son económicamente factibles de desarrollar en Chile; y que además esta tecnología tiene impactos ambientales muy menores.

“Como ciudadanos debiéramos exigir que las fuentes de agua fuesen renovables y limpias. No hay ninguna razón técnica, ni económica, para que las empresas sanitarias, las industrias y el Gobierno no incentiven la desalinización en Chile”, sentencia Carlos Foxley, Gerente General de Proyectos y Equipos.

Y lo dice con todo el respaldo que le dan los numerosos años que lleva trabajando junto a la empresa israelí IDE Technologies, la cual se ha dedicado por más de cuatro décadas al desarrollo de plantas de desalinización de agua de mar alrededor del mundo, poniendo en marcha más de 350 instalaciones.

Parte de esa experiencia la expuso en la pasada Feria Expo Ambiental 2007 y se la entregamos en el siguiente artículo.

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Menos Impacto

La desalinización de agua marina es una tendencia creciente a nivel mundial. Según Foxley la cantidad de agua producida mediante esta técnica está creciendo a tasas de un 40% a 50% al año. “Además, en el último tiempo ha habido un importante aumento de proyectos en el Sudeste Asiático, lo que incluso podría elevar esas cifras”, acota.

A mediados del siglo pasado, el costo de desalinizar agua de mar para obtener un recurso de calidad apta para el consumo humano, era del orden de 10 dólares (a valor actual) por metro cúbico de agua producida.

En la década de los 70, esta práctica se concentraba en países del Medio Oriente con tecnologías de bajo rendimiento y alto costo que se pagaban gracias a la abundancia de petróleo en esa zona.

Con el paso de los años, las tecnologías fueron mejorando y con ello los valores de inversión comenzaron a disminuir considerablemente.

“Actualmente, en proyectos a gran escala (que produzcan más de 500 litros de agua por segundo) el costo de la desalinización está en el orden de los 65 centavos de dólar por metro cúbico (US$/m3) de agua potable. Este es un valor bastante cercano a los 0,48 US$/m3 que se gasta en promedio en los procesos de obtención de agua a partir de otros recursos naturales”, comenta Foxley.

Advierte que la economía de escala es importante en los proyectos de plantas desalinizadoras: en las plantas de menor tamaño (100 litros por segundo o menos), los costos pueden superar el dólar por metro cúbico de agua producida.

El especialista destaca que esta opción tecnológica tiene ventajas importantes como las siguientes:

    •    Permite reducir la presión sobre otras fuentes de recursos hídricos y aumenta la disponibilidad de agua.

    •    Se puede mantener el control del agua a producir.

    •    Es posible mejorar la calidad del recurso natural disponible, al mezclarla con agua más pura o con una proporción de distintos componentes químicos.


     •    Prácticamente no genera riesgos ambientales. Foxley detalla: “Las plantas desaladoras devuelven el agua prácticamente con los mismos componentes y condiciones en que la tomaron del mar, así es que no hay un impacto ambiental significativo. La temperatura del agua que se retorna es muy similar a la del agua captada inicialmente, así es que no se afecta el ecosistema”. Agrega que en la fase de pretratamiento se añaden químicos (ácidos) al agua, pero su uso es muy acotado, controlado y neutralizado. “Todas las islas del Caribe que viven del turismo, donde la vida submarina es un atractivo muy cuidado, tienen plantas desalinizadoras de agua de mar hace muchos años”, concluye.

No obstante lo anterior, cabe señalar que otros estudios señalan que la importante cantidad de energía que requieren los procesos de desalinización, pueden tener como consecuencia la emisión de gases de efecto invernadero, problemática que también hay que tener en cuenta.

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Tecnologías de Desalinización

Hay dos grandes tecnologías de desalinización: la de osmosis reversa o inversa y la de evaporación térmica.

        Osmosis Reversa:

    Es la más utilizada actualmente porque, en general, ofrece costos más convenientes gracias al menor gasto energético y la evolución tecnológica. El proceso de osmosis inversa consta básicamente de una bocatoma para captar el agua de mar ya sea a través de una tubería subterránea o superficial, o si es posible construyendo pozos playeros que ayudan a filtrar la arena y otros componentes del agua marina. “Esta última opción es difícil de aplicar en el norte de Chile debido a la característica rocosa de la costa”, acota Foxley.

    El agua que se extrae desde el océano se somete a un pretratamiento donde se prepara para que pueda pasar por las membranas filtrantes sin dañarlas. Este pretratamiento varía de acuerdo a las características del agua de mar (temperatura, pH, salinidad, composición físico-química). Luego de ello, por medio de una bomba, se eleva la presión al agua de mar a unos 60 a 65 bar para que pueda traspasar el filtro o cartucho de osmosis (membranas semipermeables).

    “El agua de mar en Chile tiene una salinidad del orden de 3,8%, vale decir, 38 mil partes por millón (ppm) de sales disueltas. Con el proceso de osmosis inversa, la concentración de sales se reduce en unas 20 veces, o sea, se obtiene un agua potable con 200 a 300 ppm de salinidad. Además se saca una salmuera con el doble de salinidad que el agua de mar que entró al proceso: si tenía 38 mil ppm saldrá con 72 mil ppm”, explica Foxley.

    Agrega que por cada metro cúbico de agua de mar que se trata, se obtiene 1 m3 de agua producto y 1 m3 de salmuera. Esta última “se retorna al océano y su concentración de sales se disipa en un radio de unos 50 metros”, dice.

    El especialista comenta también que la composición del agua de mar es a grandes rasgos muy similar en todos los rincones del planeta. Eso ha permitido que la fabricación de membranas haya evolucionado bastante, de manera que hoy estos elementos son mucho más duraderos, confiables y baratos.

        Evaporación térmica:

    Consiste en evaporar el agua marina y obtener agua sin sal por medio de la condensación, tal como funciona el ciclo natural del agua de mar. Dentro de este grupo hay tecnologías que usan mucha energía como la destilación súbita por efecto flash (MSF), otras de compresión mecánica a vapor que también utilizan bastante electricidad como materia prima, y otras denominadas de destilación multiefecto (MED) que aparecen como más económicamente convenientes ya que aprovechan el calor residual que generan maquinarias o procesos industriales (como los motores y/o los sistemas de refrigeración).

    Foxley indica que una planta de osmosis reversa de tamaño mediano, vale decir, que produzca unos 150 litros por segundo (l/s), tiene un consumo eléctrico cercano a los 4 kilowatt hora por metro cúbico (kWh/m3) de agua producto. Eso hace que esta opción tecnológica sea más barata que en una planta de compresión mecánica de vapor como las instaladas en la mina de Michilla (ubicada en la Región de Antofagasta) o en las generadoras eléctricas Electroandina, Edelnor o Guacolda, donde el consumo llega a los 10 kWh/m3 de agua producto.

    “Nuestra empresa tiene 11 plantas desalinizadoras pequeñas de tecnología térmica. Dado su alto costo, todas están asociadas a procesos industriales. En todo caso conviene hacer una evaluación caso a caso, porque hay ocasiones en las que se logra aprovechar la energía o calor residual proveniente por ejemplo de vapor, para producir agua a un precio mucho más barato”, sostiene el profesional.

    Agrega que las plantas de evaporación para uso industrial tienen la ventaja de que pueden producir agua muy pura (1 ppm de sales disueltas), como las que se necesita para alimentar calderas de alta presión, de manera que el postratamiento para desmineralizarla completamente es más sencillo y barato. “La osmosis en un primer paso puede llegar a 250 ppm y si se quiere bajar más hay que aplicar otra etapa aumentando un poco el costo”, acota.


Principales Costos

Considerando las ventajas de la desalinización, hay países como Israel que están apostando decididamente por aplicar esta técnica para responder a la creciente demanda de agua principalmente del sector agrícola y para consumo humano.

En dicho país existen varias plantas desaladoras en funcionamiento, algunas de las cuales datan de la década del 60. El año 2005 se puso en operaciones la planta de Ashkelon que tiene una capacidad de producción de 100 millones de m3 de agua por año (equivalente a unos 3.500 litros por segundo) y abastece cerca del 20% de los requerimientos actuales de Israel. Es la planta con tecnología de osmosis reversa más grande del mundo y tiene el precio de producción de agua potable más bajo que se ha logrado con esta tecnología: 0,60 US$/m3.

Foxley señala que aproximadamente el 60% del valor de producción del agua desalinizada corresponde a costos fijos como son la amortización de la inversión y el componente de potencia dentro del cargo de energía.

El restante 40%, en tanto, corresponde a costos variables que incluyen básicamente el consumo de la energía eléctrica requerida para el bombeo de alta presión a que se somete el agua, los costos de mantenimiento por el reemplazo periódico de membranas y/o filtros, y la adición de productos químicos.   

La implementación de la planta de Ashkelon costó unos 300 millones de dólares, de los cuales 100 millones no corresponden a desalinización ya que se destinaron a construir una planta de generación eléctrica de respaldo en caso de problemas con la conexión al sistema eléctrico público.

Foxley asegura que ésta “es la planta más eficiente en el mundo en cuanto a consumo eléctrico, con unos 2,7 kWh en el tren de osmosis por metro cúbico de agua producida. Además, en dos años de operación, su confiabilidad ha sido del 98,1%, con un suministro de agua ininterrumpido y de calidad para los usuarios”.

El consumo eléctrico de toda la planta es de 3,8 kWh/m3 de agua producida. “Si se construyera una planta similar en Chile, considerando que el costo del kilowatt en el Norte Grande bordea los 7 centavos de dólar, el costo variable por energía de esta planta sería de unos 30 centavos de dólar por metro cúbico, lo cual es muy conveniente”, indica.

Otra parte importante del costo variable en el caso de Ashkelon está asociado al tratamiento del boro, ya que la norma israelí exige controlar este elemento por su efecto nocivo sobre los cultivos agrícolas, los cuales se riegan en parte con el recurso que se obtiene del tratamiento de las aguas servidas.

Foxley comenta que en Israel, el Gobierno ha entregado al sector privado la ejecución y operación de estas plantas, a través de concesiones tipo BOT (construcción, operación y transferencia).

“Hay una sola empresa estatal que suministra y distribuye el agua potable, la cual llama a licitación internacional para la construcción de una planta con características definidas en un lugar determinado. La compañía estatal se compromete a comprar una cantidad mínima de agua por un período de 20 a 25 años. Esa experiencia ha sido bastante buena”, detalla.

Añade que este tipo de proyectos se puede financiar con distintos fondos internacionales que apoyan este tipo de iniciativas, como los del Banco Mundial.

Opción Factible

Sobre la base de estas experiencias y de lo expuesto con anterioridad, Foxley concluye que hoy en día la desalinización de volúmenes importantes de agua es económicamente factible. Y añade que en el mediano y largo plazo la opción de desalinizar agua en el Norte Grande para abastecer a la población y a la industria minera será mucho más conveniente que la actual extracción desde la cordillera.

Aclara que es difícil que los proyectos nuevos de desalinización compitan con los sistemas instalados de producción de agua potable, pero sí se avizora como una alternativa más conveniente para abastecer la demanda futura.

“Para todo el crecimiento futuro, lo razonable y lógico es que en Chile empecemos a desalinizar a gran escala”, sentencia. Y luego complementa:

“Lo que estamos haciendo entre Arica y Copiapó, e incluso más al sur, de traer agua de la cordillera, trasladarla 200 km. hacia los centros poblados que se ubican en la costa, con pérdidas en el medio, es un tema que debería quedar obsoleto, porque hoy existe la tecnología para desalinizar agua de mar, alimentar a la población con agua potable fresca y dejar las reservas de la cordillera sin afectar el medio ambiente y evitando eventuales conflictos con países vecinos por ese recurso”.

Foxley advierte, en todo caso, que la eventual rentabilidad de una planta para uso industrial o domiciliario se debe evaluar caso a caso. Esto porque hay costos muy variables como los de la obra civil asociados a la construcción de una planta desalinizadora de agua de mar, los cuales dependen por ejemplo de la cercanía a la costa, las condiciones del lugar en que se ubique y la disponibilidad de obras preexistentes como captaciones de agua. También influyen las tarifas y el nivel de consumo eléctrico de los potenciales usuarios de esta planta.

En ese contexto, resalta la iniciativa de algunas compañías mineras en Chile que se han dado cuenta de que pueden suministrar su consumo intensivo de agua a través de esta vía. “Hay empresas que ya han empezado a desarrollar proyectos de desalinización a gran escala. Minera Escondida tiene una planta desalinizadora construida en Puerto Coloso para producir agua de calidad prácticamente potable”, señala.

Y agrega: “Un tercio del proyecto corresponde a la habilitación de la infraestructura para desalinizar, mientras que los otros dos tercios son el desafío de llevar el agua de la costa hasta la mina Escondida, ubicada a 170 km. de distancia y casi 3.000 metros de altura. Aún así, esta opción es rentable para la compañía, de hecho, ya está pensando en aumentar el tamaño de su planta. De igual modo, hay otras cinco o seis compañías que están estudiando el tema”.

Foxley entrega otros datos que respaldan la factibilidad económica de la desalinización de agua de mar en Chile actualmente: “Hoy en día, el metro cúbico de agua domiciliaria en Antofagasta cuesta 1,5 dólares aproximadamente. Y una planta desaladora podría producir agua perfectamente a unos 80 ó 90 centavos de dólar, mientras que los costos de distribución difícilmente superarán los 50 centavos de dólar, por lo cual hoy en día esta es una alternativa más atractiva que la producción tradicional de agua”.

Cabe indicar que la empresa sanitaria Aguas Antofagasta ya cuenta con una planta desalinizadora que tiene una capacidad total de 600 l/s. Actualmente está operando sólo dos módulos que producen 300 l/s, pero considerando que la ciudad de Antofagasta tiene un consumo promedio de 800 l/s, la compañía sanitaria ya tiene previsto construir otra planta de 600 l/s, proyecto que debiera estar listo el año 2010.

Sin duda, una muestra concreta de que sacarle la sal al agua marina es una alternativa cada vez más presente en el desarrollo de nuestro país.
 
 
 
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