Tecnologías sostenibles para la conservación oceánica

Vivimos en un planeta azul. Los océanos son los pulmones del planeta: producen el 50% del oxígeno de la Tierra y absorben el 30% de su dióxido de carbono. Son la fuente de numerosos alimentos y medicamentos. Forman parte fundamental de la biosfera y constituyen la base de gran parte de la economía mundial, ya que sustentan diferentes sectores como el turismo, la pesca y el transporte marítimo internacional.

Sin embargo, la actividad humana está provocando que los océanos se enfrenten a amenazas sin precedentes. Se calcula que cada año acaban en los océanos del mundo unos 11 millones de toneladas de residuos plásticos. La eutrofización contribuye a la aparición de zonas muertas; casi el 80% de las aguas residuales del mundo se vierte sin tratar.

El cambio climático también está alterando la mecánica de las corrientes oceánicas superficiales, haciéndolas más rápidas y delgadas, lo que afecta el transporte de nutrientes necesarios para diferentes organismos y microorganismos marinos. Las corrientes más rápidas también pueden afectar la forma en que el océano elimina el carbono y el calor de la atmósfera y protege al planeta del calentamiento global excesivo.

Los océanos también son una materia prima para la producción de agua potable. La desalinización solo se puede realizar con agua de los mares y océanos. Es por esto que el Objetivo de Desarrollo Sostenible 6 sobre agua limpia y saneamiento debe ir de la mano del ODS 14 sobre vida submarina.

La escasez de agua ya afecta a más de 40% de la población mundial. A medida que se agotan las reservas mundiales de agua dulce, cada vez son más necesarias soluciones como la desalinización, pero es imprescindible innovar en la gestión de la salmuera.

Tecnología y nuevos usos de la salmuera

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

Las nuevas plantas desalinizadoras deben establecer una gestión adecuada de la salmuera para ser competitivas en el mercado y establecer una relación sostenible con el medio ambiente.

Las formas tradicionales de tratamiento de salmueras, como la coagulación química/electroquímica, la oxidación química, la precipitación química o la asimilación biológica, han sido reemplazadas por tecnologías más modernas.

Otro lado negativo de la salmuera es el agua que se desperdicia en el proceso. Una tecnología líder para la gestión de salmueras y la recuperación de recursos es el esquema de Descarga Cero de Líquidos (ZLD). Este enfoque estratégico de ingeniería para la gestión de residuos garantiza la recuperación completa del líquido y los minerales, dejando los residuos sólidos para su eliminación. El principal impulsor de esta innovación es la búsqueda de la máxima recuperación y reutilización del agua en zonas áridas y la eliminación fácil y conveniente de los residuos sólidos, lo que permite una economía circular y una descarga de aguas residuales cero asociada con la contaminación del medio ambiente acuático.

Por otro lado, la tecnología de ósmosis directa se está utilizando para la recuperación de agua dulce y minerales, la cual emplea el gradiente de presión osmótica a través de la membrana para separar el agua de alimentación y permitir su permeación. Esta tecnología cuenta con numerosas ventajas, como la rentabilidad, el bajo consumo de energía, la reducción del ensuciamiento de membrana, un alto flujo de agua y tasas de rechazo notables. Puede aplicarse a salmueras con alto contenido de sal (<200 g/l). Sin embargo, su implementación a gran escala aún está en fase de crecimiento.

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

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

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

Existen oportunidades económicas asociadas a la salmuera; además de su uso como sal comercial y en sistemas de procesamiento de pescado, puede ser utilizada para la acuicultura, para generar electricidad o para recuperar los metales que contiene, como magnesio, yeso, calcio, potasio, cloro o litio. Los ingresos obtenidos de la salmuera, como la recuperación de minerales y la conversión de residuos en productos de valor añadido como fertilizantes, 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 los entornos en los que se asientan. La división de Agua Industrial y Tecnología trabaja para aportar innovación al sector, combinando diferentes tecnologías y procesos en la captación, tratamiento y distribución del agua.

Nuestra planta desalinizadora Shuqaiq 3 incluye un sistema de tratamiento de residuos para minimizar los contaminantes que puedan ser vertidos al mar. Además, se han implementado soluciones para reducir el uso de químicos que puedan tener un impacto medioambiental, como el hipoclorito de sodio. Desde su diseño, se implementaron procesos para hacer de Shuqaiq 3 una planta desalinizadora innovadora y sostenible. Todos estos esfuerzos no solo se llevaron a cabo para ser implementados tras la finalización de la planta, sino también durante la fase de construcción.

Tanto a nivel municipal como industrial, las infraestructuras hídricas actuales y futuras deben basarse en tecnologías limpias para avanzar en los Objetivos de Desarrollo Sostenible 6 y 14.

Es necesario incrementar el conocimiento científico del medio marino y esforzarse en reducir la contaminación del agua, incluyendo los vertidos procedentes de actividades terrestres y la contaminación por nutrientes, manteniendo así ciertas condiciones ideales como la temperatura y la composición química de los océanos. Es fundamental adaptar la gestión del agua y buscar alternativas que mitiguen los efectos de los mecanismos tradicionales de aprovisionamiento y, al mismo tiempo, contribuyan a afrontar el reto climático.

Al proteger nuestro océano, protegemos nuestro futuro.