DESALINIZACIÓN DEL AGUA DE MAR - AGUA EN CHILE 2020
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ESTUDIOS NACIONALES
Carolina Ñancuan • Vicente Novoa • Clotilde Schnell
Catalina Quiroz (Revisora)
AGUA EN CHILE
DESALINIZACIÓN
DEL AGUA DE MAR
2020 JUNIO
Fotografía por Allan Rodrigues en Embalse el Yeso, San Jose de Maipo, Chile.
La desalinización del agua de mar,
Página
¿una solución sustentable para Chile?
El agua en nuestro planeta se encuentra mayormente en forma salada en
los océanos (97,5%). El agua dulce de los ríos, las napas subterráneas y 2
los glaciares representa solamente el 2,5% de nuestros recursos hídricos.
Desafortunadamente, nuestros recursos en agua dulce son limitados, y van
bajando tan rápido como va creciendo la demanda de una población
mundial en expansión permanente. El agua dulce se hace escasa en varias
partes del planeta donde ocurren graves penurias.
Para prevenir la escasez de agua dulce, se desarrolló a nivel mundial e
industrial desde los años 1950 un proceso llamado “desalinización” que
consiste en remover los sales disueltos en agua de mar o salmuera para
permitir su consumo o su uso en las industrias. Hoy día, existen cerca de
20.000 plantas desaladoras repartidas en 177 países del mundo que tratan
el agua de mar y salobre para producir agua dulce y satisfacer la demanda
en agua dulce de 1 a 3% de la población mundial.
Países explotando la tecnología de desalinización del agua (>1000m3/día). Fuente: ALADYR.
Página
Página Situación en chile
Chile ha sido pionero en desalinización de agua, con el desarrollo del
proyecto Las Salinas en 1872. Hoy en día, el proceso de desalinización es
utilizado principalmente por las empresas mineras (actualmente se
33 encuentran plantas en construcción entre otras en Quebrada Blanca y Los
Pelambres), y para el abastecimiento de poblaciones en zonas de gran
sequía y aislamiento (ciudad de Antofagasta y alrededores, Arica,
Coquimbo). A fin del 2019, Chile contaba con 24 plantas desaladoras en
actividad, y 22 proyectos en diferentes etapas de avance. Hoy día en Chile
se desalinizan 500 mil toneladas diarias de agua de mar.
Plantas desalinizadoras en Chile. Fuente: ALADYR
Según registros del Servicio de Evaluación de Impacto Ambiental del
Ministerio del Medio Ambiente, entre 1999 y 2017 se han ingresado 13
proyectos relacionados a la desalinización de agua, de los cuales 9 están
orientados al sector productivo de saneamiento. La totalidad de estos
proyectos se ubican en la zona norte del país y generaron inversiones entre
0,84 y 1000 MMU$ con promedio 144,4 MMU$.
Cabe mencionar que existen plantas desalinizadoras de menor
envergadura que han sido construidas con el fin de brindar agua de alta
calidad a procesos de generación de energía a base de carbón que tienen
un impacto negativo sobre el medio ambiente (ver Anexo 1).
¿En qué consiste la
Página
desalinización de agua?
El proceso de desalinización de agua se
explota para el consumo humano (62%), y para
la industria, energía y agricultura (38%). El 4
objetivo del tratamiento que se aplica al agua
es bajar la concentración en sales del agua de
35 g/L hasta menos de 0,5 g/L, definido como
umbral de potabilidad admitido. Dos procesos
de desalinización son utilizados hoy en día:
• La tecnología térmica, o destilación, que
consiste en evaporar gracias a una fuente de
calor el agua que contiene la sal. Las sales
se depositan por gravedad mientras el vapor
de agua sube. Ese vapor se convierte en
agua dulce. Ese proceso permite producir un
agua muy pura, pero tiene un costo
monetario y energético alto (15 kWh/m3).
• La tecnología de membrana u Osmósis,
consiste en un sistema de filtración
micrométrica: gracias a una presión aplicada,
el agua salada pasa a través de una
membrana que retiene las sales y entrega
agua dulce. Su uso se generalizó a partir del
año 2005 por su costo energético medio
(4-5 kWh/m3). Actualmente, se están
mejorando las membranas para permitir una
filtración de elementos más microscópicos.
Funcionamiento de la tecnología de Osmósis
Fotografía por Matias Tapia en Chile.
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¿A qué se parece una planta desalinizadora?
Una planta desalinizadora, que funcione con la tecnología de térmica o de
membrana, requiere una superficie importante. A continuación se muestra
un esquema de una planta con tecnología de membrana (más usada
5 actualmente), compuesta por varios equipos e instalaciones que impactan
la geografía de la zona y el equilibrio de la fauna y flora marina donde se
capta el agua a desalinizar.
Funcionamiento de planta desalinizadora con tecnología Osmosis.
Fuente: modificado según http://ecotoxicologie.fr/impacts-dessalement-eau-mer
El agua se capta desde el océano, río o reserva subterránea, y pasa por
todo el proceso de tratamiento que permite obtener agua dulce. Como
resultado del tratamiento del agua salada, se obtiene el producto agua
dulce, y una salmuera (agua ultra-salada) considerada como desecho del
proceso. Mientras la salmuera está evacuada de vuelta al mar, el agua
dulce producida es sometida a otros tratamientos dependiendo de su uso
futuro, el cual puede ser agua potable, de regadío o aguas de proceso.
¿Qué pasa con los desechos?
Para evitar la generación de salmueras, la industria ofrece soluciones para
tratar nuevamente este residuo, recuperando toda el agua de estas y
obteniendo sales, como residuo final. El tratamiento implica traspasar la
salmuera a un estanque de precipitación de sales donde es sometida
nuevamente a filtración por ósmosis. El agua recuperada se trata
adecuadamente para disponer de ella como agua de alta calidad, y las
salmueras en menor volúmen que se generan de esta nueva filtración son
dirigidas nuevamente al estanque de precipitación de sales donde se
reciclan nuevamente.
Desde el estanque de precipitación se obtienen los pellets de sales,
Página
idealmente para su comercialización. Todo este proceso evita la devolución
de salmueras concentradas al medio marino, eliminando el impacto que
este efluente genera. Sin embargo, cabe notar que ese proceso es
relativamente nuevo y todavía no se aplica en la mayoría de las plantas
desalinizadoras.
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Tratamiento de efluentes industriales y minimización de salmueras. Fuente: IDE Tecnologies.
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¿Cuáles son los impactos de la desalinización de
agua sobre el medio ambiente?
1. Costo energético
7 Los procesos de desalinización tienen un costo energético muy alto,
incluso si la tendencia actual es a la baja. Esa energía proviene
mayormente de combustibles fósiles que emiten contaminantes
atmosféricos peligrosos. Se ha analizado que la desalinización de agua de
mar a gran escala emitirá miles de toneladas de CO2 cada día, lo que es
significante en el contexto actual de lucha contra el cambio climático. Sin
embargo, en Chile resalta la ventajosa geografía de la zona norte, en que
habitualmente coincide la alta radiación solar y la escasez de agua, lo que
hace de la energía solar, que posee mucho menos contaminantes que las
energías fósiles, un óptimo candidato para la desalinización en Chile y una
buena vía para reducir los contaminantes de esta.
2. Perturbación del suelo marino
Los corrientes inducidos por las bombas de captación del agua de mar
destruyen el ecosistema marino, al igual que las tuberías submarinas que
permiten la captación y descarga del agua y de la salmuera. Estas tuberías
están enterradas y su construcción induce fuertes perturbaciones del
subsuelo y de la topografía marina. La construcción de esas
infraestructuras requiere autorizaciones especiales de las autoridades
nacionales.
Fotografía por Delaney Van en el Estrecho de Magallanes, Chile.
3. Descarga de salmuera al mar
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La salmuera residual, considerada como
desecho del proceso de desalinización,
además de tener una concentración en sal muy
alta (sólidos disueltos totales entre 70.000 y
80.000 [mg/L]), puede contener productos
8
químicos utilizados durante el tratamiento del
agua y con temperatura potencialmente alta en
comparación con las aguas donde se descarga
la salmuera. Previo al inicio de la construcción
de la planta desalinizadora, la empresa
responsable debe realizar un Estudio de
Impacto Ambiental donde se deben establecer
valores límites de estos productos químicos, de
manera que cumplan con las leyes nacionales
vigentes. Cuando la salmuera se descarga sin
dilución ni tratamiento previo, induce un
aumento de la concentración de sal y de la
temperatura en la zona de descarga.
Investigaciones en Medio Oriente mostraron
que en esas zonas la concentración media del
agua de mar se acerca de los 45 mg/L cuando
debería ser de 5 a 10 mg/L, y la temperatura
del agua aumenta localmente 2,8°C. Ese
fenómeno tiene consecuencias muy graves
para el ecosistema, principalmente porque
entrena una disminución del oxígeno y de la luz
en los fondos marinos. Cómo presentado
anteriormente, hoy día se están desarrollando
procesos permitiendo tratar la salmuera para
extraer la sal y no descargar el concentrado al
mar.
Fotografía por Akira Hojo en Oslo, Noruega.
Página
¿Cuáles son los impactos sociales de la
desalinización?
1. Impacto sobre las actividades pesqueras
9 A pesar de que existen regulaciones sobre los procesos de captación y
descarga del agua y de la salmuera, estos procesos de igual manera
afectan el medioambiente. Esto conlleva también un impacto social ya que
afecta a la gente en los alrededores, y fuertemente a los pescadores.
Debido a que dichos procesos pueden llevar a cambiar los ecosistemas
marinos, los pescadores muchas veces ya no pueden seguir pescando y
recolectando mariscos en los alrededores. Este es un impacto no menor
considerando que Chile tiene extensas costas con numerosos pescadores
y es la 12ª potencia pesquera en el mundo.
2. Impacto sobre la salud
Después de varios estudios realizados en países donde la población
consume agua desalinizada, se reconoció que el consumo diario de agua
proveniente de los procesos de desalinización provoca una reducción en la
sangre de la tasa de algunos elementos necesarios al buen funcionamiento
de nuestro cuerpo, como por ejemplo el calcio y el magnesio. Enriquecer el
agua desalada en estos elementos tiene un costo importante que tiene que
asumir las empresas responsables para evitar efectos no deseables sobre
la salud de los consumidores.
3. Acceso a agua potable en zonas desérticas
En zonas desérticas donde el acceso a agua potable es un problema diario
y vital, la implementación de plantas desalinizadoras representa una mejora
sustancial de las condiciones de vida de las comunidades. Se puede citar
como ejemplo la localidad de 800 habitantes de Michilla, ubicada en pleno
desierto de Atacama, 110 km al norte de Antofagasta, que hasta el año
2012 contaba con suministro de agua potable a través de camiones aljibe.
Un proyecto llevado por Minera Esperanza permitió, gracias especialmente
a aportes del Fondo Nacional de Desarrollo Regional, la construcción en
2012 de una red de agua potable, un sistema de alcantarillado y una
planta de tratamiento de agua residuales, que mejoró la calidad de vida de
las personas de Michilla.
Marco legal y límites permisivos aplicables a la
Página
tecnología desaladora
La sequía en Chile es un problema que ha estado muy presente en las
últimas décadas y las plantas desaladoras son una posible parte de la
solución a esto. Así, el año 2019 se reconoció la urgencia de legislar al 10
respecto, y hacerlo eficazmente. Actualmente una planta desaladora se
trata en el ámbito legal como si fuera una planta de tratamiento, y por lo
tanto, sus evaluaciones, mediciones y permisos no se hacen con las
exigencias debidas. Sin embargo, por ahora es la única manera de poder
evaluarlas. En Agosto de 2019 la Comisión Especial sobre Recursos
Hídricos, Desertificación y Sequías despachó a Sala el articulado del
proyecto de ley, en primer trámite constitucional, sobre el uso de agua de
mar para desalinización. La iniciativa busca entre otros objetivos establecer
las aguas resultantes del proceso de desalinización como bienes
nacionales de uso público; y crear una estrategia nacional de
desalinización para determinar las orientaciones y prioridades en el uso del
agua de mar y la instalación de plantas desalinizadoras.
En relación a la potabilización del agua desalinizada, esta debe efectuarse
siguiendo los requisitos que establece la Norma Chilena para agua potable
NCh 409/1, la cual se enfoca en cuatro aspectos:
• Requisitos físicos: se evalúan la turbiedad, el color, el olor y el sabor
del agua.
• Requisitos bacteriológicos: se miden las concentraciones en
microorganismos en el agua.
• Requisitos químicos: Se miden las concentraciones en elementos
químicos presentes en el agua (cobre, hierro, manganeso, magnesio,
zinc entre otros).
• Requisitos para radiactividad: se miden las concentraciones de
sustancias radioactivas en el agua.Página
Conclusión
Si la desalinización del agua permite hoy en día responder a la demanda
creciente en agua dulce, la población mundial debe ser consciente de que,
considerando los procesos actuales implementados, no puede ser
11 considerada como sustentable debido a sus múltiples impactos negativos
sobre el medio ambiente y la vida de las comunidades locales. En Chile, la
desalinización del agua se utiliza en la industria minera, y para la
producción de agua limpia para el consumo humano que debe ser
enmarcada por leyes y normas de definición de los umbrales de
potabilidad.
Sin embargo, existen perspectivas para una evolución positiva de la
tecnología desalinizadora, como por ejemplo el tratamiento de la salmuera
para la producción de sal principalmente para la industria. La sal entra en la
composición de varios materiales e interviene a gran escala en la industria
de la construcción y obras civiles. El desarrollo de estos tratamientos
permitirían reducir la descarga de salmuera al mar y entonces limitar el
impacto sobre el ecosistema marino. •
Fotografía por Willian Justen de Vasconcellos en Concón, Chile.Anexos Anexo 1: Proyecto Coronel, Nueva Ventanas y Tocopilla. Fuente: IDE Technologies, proyecto Chile.
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