Consumo de Agua de Mar: Riesgos y Desalinización

El consumo de agua de mar sin tratamiento es una de las ideas más persistentes y más peligrosas que circulan sobre el agua. La fisiología es clara al respecto, y entenderla explica también por qué la desalinización requiere tecnología y no simplemente filtrar. Antes de la membrana hay que resolver la turbidez y los sólidos suspendidos, que son los que fijan la frecuencia de limpieza y el costo del agua producida.

Por qué el consumo de agua de mar deshidrata

El agua de mar contiene del orden de 35 gramos de sales por litro, una concentración muy superior a la de los fluidos corporales. Los líquidos del organismo son isotónicos respecto de la sangre; el agua de mar es fuertemente hipertónica.

Cuando se ingiere una solución hipertónica, el fenómeno de ósmosis actúa en contra: el agua tiende a desplazarse desde el interior de las células hacia el medio más concentrado, para igualar concentraciones. Además, el riñón necesita más agua de la ingerida para eliminar esa carga de sal. El resultado neto es una pérdida de agua corporal: beber agua de mar deshidrata más de lo que hidrata.

Soluciones isotónicas e hipertónicas

Una solución isotónica tiene la misma presión osmótica que los fluidos corporales, por lo que no produce desplazamiento neto de agua a través de las membranas celulares. Una solución hipertónica, como el agua de mar, extrae agua de las células. Esa diferencia es la base fisiológica del problema y, a la vez, el principio que se aprovecha industrialmente en la ósmosis inversa.

De la fisiología a la ingeniería: cómo se desaliniza

La ósmosis inversa aplica presión sobre el agua salada para forzar el paso del agua a través de una membrana semipermeable, en sentido contrario al flujo osmótico natural, dejando las sales del otro lado. Es la tecnología dominante en desalinización de agua de mar y de agua salobre.

El pretratamiento define el costo

El agua de mar trae sólidos suspendidos, coloides, materia orgánica y actividad biológica que ensucian rápidamente las membranas. Por eso el pretratamiento no es accesorio: es el factor que determina la frecuencia de limpieza, la vida útil de las membranas y el costo por metro cúbico producido.

• Crystolite® filtra hasta 0,5 micras en un filtro a presión convencional y reduce el índice de densidad de sedimentos entre cinco y ocho veces más que los medios granulares tradicionales, con retrolavados que consumen hasta un 80% menos de agua. Tolera un rango de pH de 3 a 12 y tiene una vida útil de 10 a 15 años.
• Zeosorb®, zeolita natural de alta superficie, se emplea en prefiltración de agua de mar y adsorbe amonio y materia orgánica disuelta mientras filtra a 3 micras.
• Katalox Light® resuelve el hierro, el manganeso y el sulfuro de hidrógeno cuando la toma es de pozo costero.
• OXYDES®, peróxido de hidrógeno estabilizado cristalizado, controla el biofouling y es compatible con membranas de poliamida, a diferencia del cloro.

Después de la membrana: remineralizar

El permeado de una desalinizadora es un agua de mineralización muy baja, pH ligeramente ácido y sin capacidad buffer, lo que la vuelve agresiva para las cañerías. Por eso los sistemas de producción de agua potable incorporan una etapa de remineralización que aporta calcio y magnesio y estabiliza el pH.

Para el detalle de las etapas previas a la membrana, puede leer nuestro artículo sobre pretratamiento para desalinización.

Qué cuesta desalinizar y de qué depende

El costo del agua desalinizada se compone principalmente de energía, reposición de membranas, químicos de limpieza y disposición de la salmuera de rechazo. La energía es el componente dominante y depende de la presión de trabajo, que a su vez depende de la salinidad del agua cruda: desalinizar agua salobre de pozo es sensiblemente más barato que desalinizar agua de mar. Los otros tres componentes están directamente ligados a la calidad del pretratamiento, porque una membrana que se ensucia rápido obliga a limpiezas más frecuentes, pierde permeabilidad y se reemplaza antes. De ahí que optimizar el pretratamiento sea, en la práctica, la palanca más accesible para bajar el costo operativo de una planta ya instalada, sin tocar el diseño del bastidor de membranas ni el sistema de recuperación de energía.

Usos industriales del agua de mar

• Refrigeración en plantas costeras, con tratamiento anticorrosivo y control de biofouling.
• Minería, donde el agua de mar se usa directamente en procesos o se desaliniza para reducir la presión sobre las cuencas continentales.
• Petróleo y gas, para agua de inyección, con control estricto de sulfatos para evitar incrustaciones de sulfato de bario y estroncio.
• Abastecimiento de agua potable en localidades costeras con estrés hídrico, donde producir el agua en el lugar evita la logística del consumo de agua envasada.

Desaline con criterio técnico

El consumo de agua de mar sin tratar no es una opción, pero el agua de mar tratada sí es un recurso estratégico para la industria y para las poblaciones costeras. La clave está en el pretratamiento.

En General Water Company representamos en la Argentina la línea completa de Watch Water® GmbH y diseñamos trenes de pretratamiento para sistemas de membranas, con los mismos medios filtrantes que se emplean para bajar los sólidos y la turbidez del agua de proceso minera.

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