Estrategia innovadora de México: Transformación del agua de mar en potable mediante ósmosis inversa

México se prepara para inaugurar una de las mayores plantas desaladoras de América Latina, que utilizará tecnología de ósmosis inversa para transformar voluminosas cantidades de agua de mar en agua potable. Con la capacidad de producir hasta 380,000 metros cúbicos diarios, esta ambiciosa instalación se ubicará en Rosarito, Baja California, y su construcción ha sido confiada a la empresa española Grupo Cox, tras un concurso público gestionado por la Comisión Nacional del Agua (Conagua). El proyecto, que representa una inversión de 304 millones de dólares, se desarrollará en un plazo de tres años y tiene como objetivo fortalecer la seguridad hídrica no solo del municipio de Playas de Rosarito, sino también de la región suroeste de Tijuana.

Las autoridades y la empresa estiman que la planta beneficiará a dos millones de personas, proporcionando una fuente de abastecimiento de agua independiente y complementaria a la que actualmente ofrece el río Colorado en la zona. Esta tecnología, que ha sido empleada en diversas partes del mundo para hacer frente a la escasez de agua, plantea también algunos desafíos en términos de costos energéticos y consideraciones ambientales.

Principios de la ósmosis inversa

La ósmosis inversa se ha consolidado como uno de los métodos más efectivos para desalinizar agua de mar en los últimos 30 años. Este proceso, que difiere del mecanismo natural de la ósmosis, implica aplicar presión a agua con alta concentración de sales, forzando así a las moléculas de agua a atravesar una membrana artificial que separa las sales, iones y otros contaminantes disueltos.

Las membranas más comúnmente utilizadas están fabricadas de poliamidas y presentan estructuras de película delgada. La eficacia de separación de los compuestos depende tanto de las características de la membrana como de las propiedades físicas y químicas de las sustancias que se intentan eliminar. Por este motivo, en instalaciones de gran escala, es fundamental llevar a cabo un pretratamiento del agua que se va a purificar, para eliminar partículas suspendidas, materia orgánica, microorganismos y otros compuestos que podrían afectar el funcionamiento de las membranas.

Una vez realizado el pretratamiento, se utilizan bombas de alta presión que dirigen el agua hacia módulos de membranas, resultando en dos corrientes de líquido: el permeado, que es el agua con menor concentración de sales que ha logrado atravesar la membrana, y la salmuera, que contiene las sales y residuos que no son aptos para el consumo humano.

Desafíos energéticos y ambientales

La presión que se ejerce sobre el agua en una planta desaladora está directamente relacionada con la salinidad del agua. En el caso del agua de mar, esta presión puede superar las 1,000 libras por pulgada cuadrada (PSI). La Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA) señala que, además de eliminar sales del agua de mar y salobre, la ósmosis inversa es capaz de eliminar sólidos disueltos, diversas sustancias inorgánicas, radionúclidos, y ciertos compuestos orgánicos sintéticos. Sin embargo, este proceso puede generar hasta un 30% de salmuera en relación con el volumen de agua tratada, lo que depende del diseño y condiciones operativas de cada planta.

Una de las preocupaciones más destacadas en el uso de esta tecnología es el alto consumo energético asociado a varias etapas del proceso. Las plantas que implementan ósmosis inversa para desalinizar agua de mar suelen consumir entre 2.5 y 4.0 kilovatios-hora (kWh) por cada metro cúbico de agua producida. Si se consideran procesos adicionales como el pretratamiento y el tratamiento posterior, este consumo total puede oscilar entre 3.5 y 4.5 kWh/m3. Sin embargo, la implementación de sistemas de recuperación de energía puede reducir significativamente la cantidad de electricidad necesaria durante la operación.

Gestión de residuos y sostenibilidad

La gestión de la salmuera es otro aspecto crítico, dado que su alta concentración de sales y otros compuestos potencialmente dañinos requiere un manejo especializado antes de su descarga en el medio ambiente, con el fin de mitigar impactos negativos. Grupo Cox ha destacado que la tecnología que se aplicará en la nueva planta en México ofrece alta eficiencia operativa y calidad en el agua producida, además de una menor intensidad energética en comparación con otras alternativas de desalinización.

A pesar de estas afirmaciones, la empresa no ha proporcionado detalles sobre las medidas específicas que se implementarán para minimizar el impacto ambiental ni los mecanismos para garantizar un menor consumo energético. Sin embargo, la evidencia científica indica que los avances en los procesos de ósmosis inversa continúan progresando, lo que permite reducir tanto el consumo de energía como la generación de residuos, manteniendo esta tecnología como una opción viable para abordar la escasez de agua potable que afecta a más de un cuarto de la población mundial.