El agua que este verano beberán millones de turistas en las costas españolas, sobre todo en la mediterránea, no cae precisamente del cielo. La sequía o simplemente las malas prácticas urbanísticas, que crean asentamientos artificiales en lugares que no serían habitables sin el apoyo de infraestructuras, han obligado a que buena parte del agua que se bebe en esas zonas, hasta 35 millones de metros cúbicos al día, venga del mar.

Quitarle al agua la sal es una tarea relativamente sencilla. Como recuerda Miguel Torres, Jefe de Área de Calidad de las Aguas del Cedex (Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas), para convertir el agua dulce en agua salada basta con imitar a la naturaleza. Mirando a la atmósfera, que fabrica nubes calentando el mar, y a las plantas, que absorben la humedad de su entorno a través de una membrana que es parcialmente permeable, la humanidad ha desarrollado varias técnicas que, con dos principios físicos radicalmente distintos, consiguen el mismo objetivo: agua dulce.

Las dos tecnologías de desalación más usadas consisten así, y en términos muy simples, en calentar el agua hasta que ésta se evapora y purifica (destilación), y en obligarla a cruzar por un filtro muy selectivo, que deja entrar sólo las pequeñas moléculas de H2O, pero que rechaza las de las sales que pueda contener el agua, más grandes.

Membranas por toda la costa

Esta última técnica, conocida como ósmosis inversa, es actualmente la reina de las desaladoras, y una abrumadora mayoría de las instalaciones de este tipo en el mundo, y en España, se basan en este principio. En condiciones normales, si se disponen dos líquidos con distinta concentración de sales, y que comunican entre sí a través de una membrana semipermeable, el líquido menos denso tenderá a pasar hacia el recipiente del más denso.

En el caso de la ósmosis inversa, el camino es el contrario. Aunque con una diferencia fundamental: para que el agua siga ese camino hay que obligarla a hacerlo. ¿Cómo? Mediante una gran presión.

Detrás de este esquema sencillo de funcionamiento hay sin embargo un condicionante fundamental: para empujar al agua se necesita energía, en forma de electricidad. Eso supone que las desaladoras que por estas fechas trabajan en España a pleno rendimiento para que no falte el agua en los grifos de las casas y los hoteles, consumen millones de kWh para crear esas condiciones.

Con la amenaza del cambio climático flotando en el aire, y ante el temor a que cualquier pequeño incidente en el suministro de combustibles desate una grave crisis que multiplique los precios de la energía, los intentos por reverdecer y hacer sostenible la desalación de agua marina se han multiplicado.

Viento que mueve moléculas

El punto de partida para algunas de las investigaciones del Instituto Tecnológico de Canarias (ITC) en este campo es pragmático. En palabras de Baltasar Peñate, Jefe del Departamento de Agua de la División de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Instituto, "la ósmosis inversa es más eficiente energéticamente que la destilación", gracias sobre todo a las técnicas de recuperación energética.

En términos simples, las plantas de desalación que usan esta técnica consiguen reducir en un 40% el consumo energético en el proceso de desalación gracias al aprovechamiento de la energía que permanece en el agua desechada (conocida como salmuera). Como asegura Peñate, "algunas instalaciones consiguen", gracias a la recuperación, "consumos de 2,5 kWh por metro cúbico" desalado. ¿Cuánto necesitarían sin ella? "Estaríamos hablando de 6, quizá 7 kilovatios por hora y metro cúbico".

En estas condiciones, la hegemonía de la ósmosis inversa no se discute, y los esfuerzos se centran en hacer que esos consumos se puedan cubrir, en la medida que sea posible, con energías renovables. El ITC ha desarrollado así varias plantas experimentales alimentadas mediante centrales fotovoltaicas (que generan electricidad a partir del sol) y sobre todo, mediante plantas eólicas. Incluso, ha puesto en marcha otras en países de África que funcionan ya a pleno rendimiento.

El objetivo es que esas plantas sean autosuficientes el mayor tiempo posible. Cuando el viento sopla, la desaladora se abastece de la electricidad que necesita, vendiendo de paso la que le sobre al descargarla en la red eléctrica. Si el viento se detiene, la planta de ósmosis inversa se conecta a la red pagando. En un escenario ideal, los costes de la electricidad comprada deberían ser iguales o inferiores a los ingresos por la generada.

Calor gratis

El sueño de obtener agua dulce de esa fuente inagotable que son los océanos, no se detiene sin embargo aquí. Frente a la idea de desalar agua con energías más verdes, está la aspiración de hacerlo con fuentes inagotables. Como el sol. Así funciona una planta de destilación multiefecto alimentada por energía térmica solar: grandes paneles captan el calor de la luz del sol, que luego servirá para hacer que el agua de mar se evapore en varias etapas (sucesivos efectos) que sirven para aprovechar al máximo esa energía térmica. Al convertirse en vapor el agua deja atrás las moléculas de sales. Para cuando vuelve a enfriarse es sólo agua dulce, lista para beber.

Los experimentos con una planta de este tipo que se han desarrollado durante los últimos años en la Plataforma Solar de Andalucía, dependiente del CIEMAT, han servido para fijar cuáles son los obstáculos que deben salvar científicos e ingenieros antes de que podamos beber agua barata y desalada sólo con el sol.

Uno de ellos, según Diego-César Alarcón, de la Plataforma Solar de Almería,son los elevados costes de inversión. El precio del metal, componente fundamental de las superficies de intercambio de calor que forman parte delas plantas de destilación, está disparado desde hace años en el mercadomundial. Por eso los investigadores esperan ahora que surjan nuevosmateriales plásticos que permitan cumplir con esas funciones a un preciomucho menor. También, la producción en masa de captadores solares térmicos puede ayudar a reducir los costes de inversión en lo que se refiere alsuministro de energía solar térmica.

Los expertos señalan además otra de las aplicaciones para una planta de destilación multiefecto: acompañar, codo con codo, a una central térmica convencional. Este tipo de centrales producen electricidad quemando combustibles, normalmente carbón, y calientan así el agua que moverá a su vez una turbina. El problema es que después de que la turbina se mueva, la mayor parte del calor no se aproveche (su eficiencia está en torno a un 40%) y acabe en la atmósfera sin ser utilizado. Ese vapor residual es sencillamente gratis, y de hecho sirve para desalar, como saben desde hace más de 20 años los vecinos de varias centrales térmicas en Canarias y Ceuta.

Una tecnología para cada uso

En todo caso, los expertos recuerdan que esta competición no es una guerra de tecnologías, y que el uso que se haga de cada una de ellas depende de las necesidades y las características de la zona (¿Es costera? ¿Hay abundancia de vientos? ¿Cuál será la demanda?). Este análisis es precisamente la tarea que han emprendido las entidades que colaboran en el proyecto DEREDES, impulsado por el Ministerio de Industria, y cuyos resultados se conocerán en menos de 6 meses.

Dedicado a analizar qué combinaciones de tecnologías de desalación con renovables serían las más eficientes en España, el proyecto concluye que la mayor promesa para la desalación sostenible es la combinación de energía eólica con plantas de ósmosis inversa convencionales. En instalaciones con una producción superior a los 10.000 m3 al día -la mayor planta de España es la de Carboneras, en Almería, con una capacidad de 120.000 m3 al día- prometen costes en torno a un euro por metro cúbico, frente a los 1.5 a 2 euros de las plantas de destilación multiefecto con energía solar térmica.

Teniendo en cuenta que las desaladoras de ósmosis inversa actuales cuestan 0,4 euros por metro cúbico, según cálculos del CEDEX, y que el gasto en energía eléctrica representa casi el 40% de esos costes en la actualidad -pese a las políticas tarifarias de control de precios-, una crisis mundial en los mercados de combustibles fósiles haría que las fuertes inversiones iniciales que demandan las plantas alimentadas por energías renovables resultasen mucho más rentables, de forma automática.