Tecnologías sostenibles para la conservación de los océanos

Vivimos en un planeta azul. Los océanos son los pulmones, produciendo el 50% del oxígeno y absorbiendo el 30% del dióxido de carbono de la Tierra. Son el origen de muchos alimentos y medicinas. Conforman una parte fundamental de la biosfera y son la base de gran parte de la economía mundial, ya que mantienen diferentes sectores como el turismo, la pesca y el transporte marítimo internacional.

Sin embargo, la mano del hombre está ocasionando que los océanos se enfrenten a amenazas nunca vistas. Se estima que 11 millones de toneladas de desechos plásticos acaban en los océanos del mundo, cada año. La eutrofización está contribuyendo a la creación de zonas muertas y cerca del 80% de las aguas residuales del mundo se vierten sin haber sido tratadas.

Por otro lado, el cambio climático está alterando la mecánica de las corrientes marinas superficiales, haciéndolas más rápidas y delgadas, afectando así al transporte de los nutrientes que necesitan los diferentes organismos marinos, así como el de los propios microorganismos. Asimismo, las corrientes más rápidas también pueden afectar los procesos mediante los cuales el océano elimina el carbono y el calor de la atmósfera y protege al planeta del calentamiento atmosférico excesivo.

Los océanos también son materia prima para producir agua potable. La desalación no puede realizarse sin el agua de los mares y océanos. Por ello, el Objetivo de Desarrollo Sostenible 6 de agua limpia y saneamiento debe ir de la mano del ODS 14 de vida submarina.

La escasez de agua afecta ya a más del 40% de la población mundial. Soluciones como la desalación son cada vez más necesarias a medida que disminuyen las reservas de agua dulce en el mundo, pero se requiere innovación en la gestión de la salmuera.

Tecnología y nuevos usos para la salmuera

La salmuera es un subproducto o el producto final que se genera en el proceso de desalación y consta de varios componentes. La salmuera tiene una salinidad superior a 55.000 mg/L de sólidos disueltos totales (TDS) en la corriente y sus características químicas dependen de varios factores, como la calidad del agua de alimentación y del agua de permeado, el tipo de proceso de desalación, el método de pretratamiento y los procedimientos de limpieza utilizados. La presencia de metales pesados, contaminantes orgánicos, ácidos o bases fuertes, antiincrustantes, coagulantes y biocidas añaden complejidad a la solución de salmuera.

Las nuevas plantas de desalación deben establecer una gestión adecuada de la salmuera, si quieren ser competitivas en el mercado y establecer una relación sostenible con el medio ambiente.

Las formas tradicionales de tratamiento de salmuera como la coagulación química/electroquímica, la oxidación química, las precipitaciones químicas o la asimilación biológica han sido sustituidas por tecnologías más modernas.

Otra parte negativa de la salmuera es el agua que se desperdicia en el proceso. Una tecnología puntera para la gestión de salmueras y la recuperación de recursos es el esquema Zero Liquid Discharge (ZLD). Se trata de un enfoque estratégico de ingeniería para la gestión de residuos, que garantiza la completa recuperación del líquido, así como de los minerales, dejando los residuos sólidos para su eliminación. El principal motor de esta innovación es la búsqueda de la máxima recuperación y reutilización del agua en tierras secas y la eliminación fácil y cómoda de los residuos sólidos, permitiendo la economía circular y un vertido de aguas residuales cero asociado a la contaminación del medio acuático.

Por otro lado, para la recuperación de agua dulce y de minerales, se está utilizando la tecnología de ósmosis directa, que utiliza el gradiente de presión osmótica a través de la membrana para separar el agua de alimentación y permitir su permeabilización. Esta tecnología presenta numerosas ventajas como la rentabilidad, el bajo consumo de energía, la reducción del ensuciamiento de las membranas, el alto flujo de agua y las notables tasas de rechazo, y puede aplicarse a salmueras de alto contenido salino (<200 g/l). Sin embargo, su implementación a gran escala está todavía en fase de crecimiento.

Otras innovaciones que ya están en el mercado son las tecnologías de electrodiálisis, la destilación por membranas o procesos híbridos que combinan distintas tecnologías.

Para la recuperación de energía a partir de la salmuera, tecnologías como la ósmosis retardada por presión (PRO), la electrodiálisis reversible (EDR) y la mezcla capacitiva (CapMix) han resultado ser muy relevantes. Sin embargo, todavía requieren un mayor desarrollo para mejorar su eficacia económica y su robustez.

Las innovaciones tecnológicas son esenciales para conservar la biodiversidad de los océanos y establecer una relación económica más sostenible con el medio marino. Estamos ante un proceso de transformación de un problema histórico ambiental en una oportunidad económica, y la continua investigación en desalación está abriendo nuevas ventanas tecnológicas para ello.

Existen oportunidades económicas asociadas a la salmuera, aparte de su uso como sal comercial y en los sistemas de procesamiento de pescado, se puede llegar a utilizar para la acuicultura, para generar electricidad o para recuperar los metales contenidos en ella, como el magnesio, el yeso, el calcio, el potasio, el cloro o el litio. Los ingresos que pueden obtenerse de la salmuera, como la recuperación de minerales, la conversión de residuos en productos de valor añadido como fertilizantes, etc., son alternativas para un modelo más rentable.

En Almar Water Solutions invertimos en tecnología y equipos especializados para desarrollar estructuras cada vez más sostenibles y eficientes, protegiendo aquellos entornos donde se sitúan. La división de Industrial Water and Technology trabaja para llevar la innovación al terreno, combinando diferentes tecnologías y procesos en la recolección, tratamiento y distribución de agua.

Nuestra planta desaladora de Shuqaiq 3 incluye un sistema de tratamiento de residuos para reducir al máximo los contaminantes que puedan ser enviados al mar. Además, se han aplicado soluciones para reducir al mínimo el uso de productos químicos que pueden tener un impacto medioambiental, como puede ser el caso del hipoclorito de sodio. Desde su diseño, se establecieron procesos para que Shuqaiq 3 fuera una planta desaladora innovadora y sostenible. Todos estos esfuerzos no solo se llevaron a cabo para ser implantados tras la finalización de la planta, sino también durante la fase de construcción.

Tanto a nivel municipal como industrial, las infraestructuras hídricas del presente y del futuro tendrán que apostar por tecnologías limpias para que los objetivos de desarrollo sostenible 6 y 14 puedan avanzar conjuntamente.

Es necesario incrementar el conocimiento científico del medio marino y luchar para reducir la contaminación de las aguas, incluyendo los residuos de actividad terrestre y la contaminación por nutrientes, manteniendo así ciertas condiciones ideales como la temperatura o la composición química de los océanos. Es importante adaptar la gestión del agua y buscar alternativas que mitiguen los efectos de los mecanismos de obtención tradicionales y, a la vez, contribuyan a enfrentar el reto climático.

Protegiendo nuestro océano, protegemos nuestro futuro.