La desalinización, conocida también como desalación se considera una solución técnica y económicamente viable en diversas regiones del mundo, incluyendo países con grandes territorios costeros, pequeños Estados insulares en desarrollo y regiones con necesidades de agua potable para el consumo urbano, agrícola e industrial a gran escala.
Según The International Desalination Association (IDA), en el mundo hay aproximadamente 16.000 plantas desaladoras en funcionamiento incluida una en Ecuador, que en conjunto producen unos 95 millones de m3 de agua desalada al día, pero actualmente hay desigualdad en la distribución del agua. Si la cantidad de agua disponible se distribuyera por igual entre todos los habitantes del planeta, cada persona dispondría de 16.000 litros de agua al día, o 5.800 m3 de agua al año. Lamentablemente, el agua dulce no está distribuida uniformemente.
La Organización de las Naciones Unidas (ONU) clasifica los grados de insuficiencia de agua en tres categorías:
- Estrés hídrico: cuando la cantidad de agua disponible en un país es inferior a 4.600 litros por día y per cápita (1.700 m3 por año).
- Escasez de agua: cuando esta cantidad es inferior a 2.700 litros por día y per cápita.
- Escasez absoluta de agua: cuando las precipitaciones están por debajo del umbral de 1.400 litros diarios por habitante.
Otro factor a tomar en cuenta es la calidad del agua.
Según el Informe de los Objetivos de Desarrollo Sostenible 2023 respecto al gráfico, indican datos de 140 países y territorios, de los cuales alrededor del 58 % de las aguas residuales domésticas se trataron de forma segura en 2022. Sin embargo, muchos países carecen de estadísticas sobre aguas residuales y los informes son escasos.
Los datos del período entre 2017 a 2020 indican que el 60 % de las masas de agua evaluadas en 97 países tenían una buena calidad del agua del medio ambiente. Sin embargo, la falta de datos supone un riesgo para más de 3.000 millones de personas que viven en zonas donde se desconoce la calidad del agua dulce.
La agricultura y las aguas residuales no tratadas son las principales amenazas para la calidad del agua, y se requieren mayores esfuerzos para mejorar las prácticas agrícolas y el tratamiento de las aguas residuales, sobre todo en las regiones con un elevado crecimiento demográfico. Para disminuir la presión sobre los recursos de agua dulce, todos los países y regiones deben aumentar el uso de recursos hídricos no convencionales, como la reutilización de aguas residuales, el uso directo de agua tratada de alcantarillado para labores agrícolas y el agua desalinizada.
Tecnologías para la desalación de agua del mar
Se utilizan varios métodos para la desalación del agua, entre los cuales se incluyen:
- Destilación: Este método implica la evaporación del agua de mar seguida por la condensación del vapor para obtener agua dulce. Algunas tecnologías de destilación incluyen la destilación flash multietapa (MSF) y la destilación de efecto múltiple (ME).
- Ósmosis inversa: En este proceso, el agua de mar es presurizada a través de membranas semipermeables para separar la sal y otras impurezas, produciendo agua dulce.
Según la Organización Internacional de Energía Atómica (OIEA), la creciente demanda por recursos energéticos e hídricos para satisfacer las actividades domésticas, industriales, agrícolas, etc, ha llevado a buscar alternativas y en ese sentido se examina el uso de la energía nuclear en cogeneración para obtener electricidad y agua potable por desalación de agua de mar.
Se analizan las tecnologías involucradas en la cogeneración nuclear (tecnología de desalación, nuclear y acoplamiento desalación-nuclear) disponibles en el mundo. Ejemplos específicos incluyen la consideración de la energía nuclear para la desalación en Jordania, donde se ha determinado que es viable utilizar la energía nuclear para este fin.
La India, Japón y Kazajstán son los países con más experiencia en materia de desalación nuclear, con cientos de años-reactor de operaciones exitosas en su haber. Esta solución ofrece un camino viable y económico para abastecer de agua potable a miles de comunidades.
Dado que la desalación es una tecnología que consume mucha energía, es imprescindible alimentarla con fuentes a gran escala que no produzcan emisiones de carbono, como la energía nuclear. El OIEA también está evaluando la cogeneración mediante reactores modulares pequeños (SMR) y microreactores, en los que la electricidad o el calor generados se emplean para alimentar el proceso de desalación.
Uso de la energía nuclear en la desalación del agua del mar.
La primera instalación de desalinización adjunta a una central de energía nuclear fue construida por la Unión Soviética en 1973 en el emplazamiento de Aktau (hoy en territorio kazajo), hasta su clausura. Posteriormente, varios países como India, Japón y Pakistán comenzaron a utilizar unidades nucleares para desalar el agua de mar, además de producir electricidad.
Central nuclear flotante: “Akademik Lomonosov” (Rusia)
La Akademik Lomonosov de Rusia, es la primera central nuclear flotante y también el primer SMR que se puso en funcionamiento, está equipada con dos sistemas de reactores KLT-40C (cada uno con una capacidad de 35 MW) similares a los de los rompehielos. Fue diseñada por Rosatom para ser operada como parte de la Central Nuclear Térmica Flotante. La nave tiene 144 metros de largo, 30 metros de ancho, y su desplazamiento es de 21,000 toneladas. Akademik Lomonosov es la primera nave de este tipo. Tiene la capacidad de convertirse en una planta de desalación con capacidad para producir 240 000 metros cúbicos de agua diarios.
El OIEA pone a disposición de sus Estados Miembros interesados, programas de cálculo para ayudarles a evaluar el valor de la desalación nuclear. Con estos programas pueden realizar análisis económicos y termodinámicos del acoplamiento de diferentes recursos energéticos con diversos procesos de desalación.
En nuestra región sería factible la implementación de centrales nucleares para la desalinización y producción de electricidad, tomando en cuenta varios factores geotécnicos para su posible ejecución por parte de los gobiernos como una aplicación más de la energía nuclear. En Ecuador, especialmente en las Islas Galápagos se podría implementar esta tecnología no solo para la desalación ya que actualmente mas del 70% de electricidad que se consume en esta región es de origen no renovable.
Otra de las aplicaciones de la energía nuclear que se está estudiando, es en la producción del hidrógeno en varios países del mundo, en Ecuador por parte del Ministerio de Energía y Minas se estableció una hoja de ruta para la implementación del hidrógeno verde mediante el uso de energías renovables como la eólica y solar, sobre este tema en particular lo veremos próximamente.
Fuentes:
- IDA 2. FORONUCLEAR 3. Veolia-Ecuador 4.ONU 5. OIEA 6. ROSATOM
