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Desalinización para viviendas, una opción a tener en cuenta

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¡La desalinización es el futuro y siempre lo será!

Esta es una broma que se suele repetir cuando se habla de este tema, pero que ilustra muy bien la situación. Una tecnología que podría acabar con los problemas de escasez de agua, como veíamos en este otro post, La solución definitiva a la escasez de agua, pero que aún no ha llegado a ser competitiva. Solo en los casos en los que ninguna otra fuente de agua es viable o suficientemente abundante se gira la vista hacia el mar.

        Ver también- ¿Qué término es correcto, desalinización o desalación?

 

¿Cuál es el principal escollo para la desalinización?

Su alto consumo energético, veamos de manera muy simplificada a que se debe esto.

Existen varias tecnologías, pero la más extendida hoy en día, y la que está experimentando más avances, es la desalinización por ósmosis inversa (u osmosis, se puede escribir de ambas formas). Esta consiste en hacer pasar agua de mar a través de unas membranas de tal modo que retengan las sales disueltas. Para que pueda retenerlas, el tamaño del poro de la membrana debe ser muy pequeño y para que el agua pueda traspasarla necesitará estar a una alta presión, de ahí viene el elevado gasto energético. Cuantas más sales disueltas y más quieras depurar el agua, mayor gasto energético tendrás.

Las membranas retienen más del 98 % de las sales disueltas, produciendo un agua demasiado pura  (muy ácida), por lo que se debe remineralizarla para conseguir un agua sana y con un pH adecuado antes de distribuirla.

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Esquema de funcionamiento de un sistema de ósmosis inversa.

Para la desalinización de 1m3 de agua se pueden llegar a necesitar hasta 4.67 kWh de energía eléctrica, aunque las nuevas tecnologías pueden llegar a reducir el consumo hasta incluso 3 kWh, mientras que para potabilizar agua desde otras fuentes  tendremos un gasto energético medio de 0.5-0.6 kWh, nos podemos hacer una idea ahora de las diferencias.

No toda el agua pasa por la membrana, solo lo hace aproximadamente un 45% (dependiendo de la tecnología). El otro 55%, mantiene las sales que traía más las que han quedado retenidas, forman una salmuera que se rechaza y se devuelve al mar. Esta relación de alrededor de 45-55 se estima óptima para desalinizadoras industriales que cuentan con bombas de alta presión, pero puede haber situaciones que nos convenga cambiar esa relación, como veremos más adelante.

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Sala de osmosis inversa de la desalinizadora de Ashkelon. Miguel G. Corral.

Cuando pensamos en desalinización, pensamos en grandes plantas industriales, como podemos encontrar en la costa mediterránea española, Israel o los Emiratos Árabes pero también están ampliamente extendidos los llamados watermakers, que son aparatos de desalinización para barcos. Pueden ser desde pequeño tamaño para un barquito de recreo hasta auténticas plantas industriales para portaaviones o grandes cruceros. Aunque tengan diferentes escalas o reciban distintos nombres, la tecnología es la misma.

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Watermaker para una pequeña embarcación.

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El crucero más grande del mundo, Allure of the seas, con capacidad para 8.700 personas.

¿Puedo usar una desalinizadora para mi casa?

En un principio, desalar agua para una sola vivienda o un edificio no es la mejor opción (a no ser que vivas en una zona sin recursos hídricos y esa sea tu única opción). Habitualmente si no dispones de agua de una red de abastecimiento puedes obtener agua de pozo, y donde no hay ninguna de esas fuentes, no suele haber edificaciones, así que no es una situación demasiado habitual.

Pero existen viviendas, en zonas de costa, y sobre todo en islas, que no tienen acceso a agua de red, y un hipotético pozo, solo daría agua salada. Hasta ahora su única alternativa era comprar cubas de agua y almacenarlas en un depósito para su uso,  pero esa opción, su única opción hasta ahora, es cara y en muchas situaciones no tienen la regularidad deseada.

En estas situaciones, la tecnología ha avanzado lo suficiente como para que la desalinización a pequeña escala pueda ser una opción a tener en cuenta,  ya que los nuevos sistemas de ósmosis inversa, con mecanismos de recuperación de energía, bombas más eficientes y mejores membranas, han reducido su consumo energético.

Aunque este sigue siendo alto, los paneles solares han evolucionado lo suficiente (y seguirán evolucionando) para poder tener una desalinizadora alimentada solo con energía solar, y ahí está la clave de su viabilidad y sobre todo de su sostenibilidad.

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Ejemplo de desalinizadora alimentada con energía solar. H2Optima.

En una desalinizadora de tamaño doméstico usaremos bombas de 1.5 – 2 kW, más ajustadas a la potencia instalada que pueda tener una vivienda o la que puedan aportar unas placas solares de un tamaño razonable. Al usar equipos de menor presión que los industriales, conseguiremos tratar solamente un 10-20% del agua de entrada, con un 85-90% de rechazo, aumentando así  la cantidad de agua de mar que tendremos que extraer de nuestro pozo.

Para una producción de 500 litros tendremos que bombear 2.500-5.000 litros de agua diarios, con el consecuente gasto eléctrico que hay que tener también en cuenta, y dependerá mucho de a que distancia y profundidad tengamos el agua de mar. No obstante los sistemas de captación también es posible alimentarlos con energía solar, incrementando eso sí, un poco más la inversión.

Existen equipos de ósmosis inversa para desalinización con una producción diaria de 500-600 litros diarios, teniendo en cuenta que con un consumo responsable es posible estar en torno a 110 litros por habitante y día, esta producción sería suficiente para 4-5 personas. Si hiciese falta más producción, escogeríamos uno de mayor capacidad, pero nos quedaremos con este como referencia.

¿Y si no hay sol?

Cuando lo que queremos es obtener electricidad para consumo, se usan baterías de almacenamiento, pero son caras y exigen cambiarse cada cierto tiempo, por lo que encarece mucho esta opción. En nuestro caso, lo que haremos es almacenar agua los días de mayor producción para poder usarla los días nublados, cuando la producción es menor. Las empresas calculan groseramente que con una reserva para tres días sería suficiente, aunque sería conveniente hacer cálculos específicos en cada zona.

No obstante, estos equipos se pueden conectar a la red eléctrica para hacerlos funcionar en caso de necesidad.

¿Es económicamente rentable?

Los precios de una desalinizadora para una vivienda están de 6.000-9.000€, dependiendo de las características. A esto hay que añadirle el sistema de alimentación solar dimensionado para la desalinizadora que tengas, pero habrá que encontrar la combinación desalinizadora-placas óptima para un funcionamiento correcto.

Los sistemas que llevan ya incorporado el sistema de alimentación solar se puede encontrar por alrededor de 16.000-18.000€, sin el sistema de captación (pozo, bomba y conducción) ni los depósitos de almacenaje. A este gasto también habría que sumarle el mantenimiento de la bomba y el cambio de filtros. Como vemos, es una inversión importante, pero que en ocasiones nos puede resultar rentable a largo plazo o al menos una opción a tener seriamente en cuenta. Es cuestión de hacer números y evaluar pros y contras.

Para tomar una decisión que suponga una inversión de esas características habría que hacer un estudio de las distribuciones de los consumos y de la producción de agua según la meteorología, así como incluir otras posibles medidas alternativas o complementarias como; recolección de agua de lluvia, reciclaje de aguas grises, optimización de la red de fontanería, diseño de jardines y optimización de la red de riego, etc.

Solo con un estudio integral del proyecto, con una correcta elección de las medidas y sabiendo cuales van a ser los resultados; producciones, ahorros en litros, ahorro en euros, gasto energético, gastos de mantenimiento, etc. podremos acometer una inversión de estas características con garantías de éxito o por el contrario encontrar otras alternativas que nos convengan más.

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