“El sector agrícola en la Axarquía debería hacer un esfuerzo en el control del expansionismo del regadío, moderar el consumo, usar riegos eficientes, variedades menos exigentes de agua y, llegado el caso (ej. sequías) fuentes no convencionales como residuales regeneradas”

“La desalación debería quedar únicamente para momentos de emergencia hídrica, y solo entonces estaría justificado realizar la desalación, que es un proceso complejo y costoso”

OPINIÓN. El buen ciudadano. Por Rafael Yus Ramos
Coordinador del Gabinete de Estudios de la Naturaleza de la Axarquía GENA

22/04/22. Opinión. El coordinador del Gabinete de Estudios de la Naturaleza de la Axarquía (GENA-Ecologistas en Acción), Rafael Yus, escribe sobre la desalación: “La desalación del agua marina no es un regalo, pues incluso contando con el uso de energías renovables, tiene un coste considerable que frecuentemente se requiere que sea suscrito por las arcas del Estado. No parece que este tipo de gastos tenga que asumirlo...

...el Estado cuando el déficit hídrico que aparece en la Axarquía se debe únicamente al exceso de crecimiento de la superficie de regadío (sector de subtropicales sobre todo), muy por encima de los recursos disponibles”. Informa EL OBSERVADOR / www.revistaelobservador.com.

Agua infinita y a bajo precio. El mito de las desaladoras (1). Nociones básicas

La sequía que venimos padeciendo hasta la fecha de publicación de este artículo, ha zarandeado de forma severa a uno de los sectores económicos emergentes más importantes de la provincia de Málaga: el de los cultivos de frutos subtropicales (aguacate y mango principalmente) y de forma especial donde cubre ya la mitad del suelo rústico: en la Axarquía malagueña.

Aunque seguimos manteniendo la alerta por el abrumador crecimiento del regadío en la comarca de la Axarquía (que sobrepasaba en 14 hm³ en el año 2017, con una superficie total de cerca de 13.000 hectáreas, ahora será bastante más), la sequía ha puesto en jaque el exceso de optimismo que ha dominado en este sector, que inyectó caudal inversor hasta generar una burbuja económica. Las medidas prometidas electoralísticamente por la Junta de Andalucía, paseándose de vez en cuando por los campos de la Axarquía no han llegado a tiempo para paliar las primeras pérdidas del sector.

Es el escenario apropiado para aceptar, sin matices, las promesas fáciles y rápidas de solución por parte de todo tipo de tecnólogos redentoristas, a los cuales debemos mucho de nuestras comodidades, pero también mucho de nuestro gasto público, pues todo tiene su precio. Por ello no es de extrañar que, en menos de un año, se hayan propuesto varias soluciones a este mal endémico de Málaga en general, pero especialmente en su parte oriental, la Axarquía, que son las sequías. Descartados los trasvases intercuencas, que sólo generan guerras de agua, amén de otros impactos (para la pena de los ingenieros de caminos, que siguen viendo estas infraestructuras como la única medida válida), la solución “reina” de todas las soluciones es, inevitablemente la desalación del agua marina, como ya viene haciéndose en gran parte del Levante y sureste español. Conviene empezar por explicar brevemente el funcionamiento de una planta de desalación y el estado de esta tecnología en el estado español.

La desalación del agua marina

La desalación del agua marina (o desalinización, que es su sinónimo) es un proceso industrial mediante el cual se elimina la sal del agua marina. Debe recordarse que el agua marina tiene en disolución numerosas sales minerales, en una proporción del 3,5%, es decir, que por cada litro de agua (1000 gr de peso) hay un promedio de 35 gramos de sales disueltas. Entre estas sales se encuentra la sal común, químicamente “cloruro de sodio” (NaCl), que es el componente mayoritario, siendo el 86% de las sales, encontrándose disociada en aniones Cl^- (55,29%) y cationes Na⁺ (30,75%), razón por la cual el agua marina tiene su característico sabor salado, por tanto no bebible. Pero aunque no es apta para el consumo humano, ni para ningún ser vivo terrestre (por ello no se puede usar tampoco en agricultura y ganadería), la sal sí ha sido históricamente un aditivo alimentario y conservante de gran interés (la palabra “salario” proviene del pago, en forma de sal, con que se pagaba a los soldados romanos). La sal normalmente se extraía de yacimientos de sal gema o halita (nombre del mineral), que es frecuente en lagos del Sahel, para cuya comercialización se organizaban caravanas. En Grecia, sin embargo, la sal se obtenía de otro modo: calentando el agua marina hasta su total evaporación, quedando un residuo de sales, donde dominaba la sal común. De hecho, éste ha sido el sistema más extendido de obtención de agua potable a partir de agua marina. En tiempos más recientes, en plena era de los combustibles fósiles, las primeras plantas de desalación marina aplicaban básicamente este principio, calentando el agua marina para provocar la evaporación de agua (ya sin sal), usando como fuente de energía combustibles fósiles. A la inversa, también ha venido siendo un sistema para obtener sal del agua marina, en las llamadas “salinas”, donde se dejaba el agua marina confinada en lagunas artificiales, para que se evapore el agua por el calor del sol, quedando como residuo la preciada sal. En un nuevo escenario, en el que se toma conciencia del papel de las combustiones en la producción de CO₂, y con ello provocando el calentamiento global por efecto invernadero, la tendencia para mitigar esta contaminación conduce al empleo de energías renovables, como la eólica, hidroeléctrica y fotovoltaica. Finalmente, el sistema clásico de evaporación de agua ha ido sustituyéndose por el sistema de ósmosis inversa, como se explica a continuación.

a.-Funcionamiento básico de la desalación

-Captación de agua marina y pretratamiento. Tubos colectores de varios cientos de metros de longitud, ubicados en el fondo del mar, captan el agua salada y la transportan hasta la zona de pretratamiento, en donde se separan los sólidos en suspensión y se le agrega hipoclorito de sodio para eliminar las bacterias y demás microorganismos presentes en el agua.

-Filtrado. A través de filtros de arena y coagulantes como el cloruro férrico, se tamizan las partículas más pequeñas que permanecen disueltas en el agua.

-Microfiltración. .A continuación, se separan las partículas más pequeñas todavía, mediante filtros especiales de cartucho que contienen carbón activado y otros productos, capaces de retener las microimpurezas restantes.

-Ósmosis inversa. Es la etapa más importante para la eliminación de sal, para lo cual se hace pasar el agua (ya filtrada) a través de membranas semipermeables situadas en unos bastidores de ósmosis inversa. Estos bastidores se encargan de convertir el agua salada en agua dulce y para ello se invierte el proceso natural de ósmosis. Recuérdese que la ósmosis es un fenómeno por el cual, si dos disoluciones de agua de distinta concentración en sales minerales se separan mediante una membrana semipermeable, se genera una presión del agua del sistema con menos sales minerales hacia el sistema con más sales minerales. Si lo que queremos es eliminar la sal de la disolución con más sales minerales (el agua marina), hay que invertir la tendencia natural, aplicando una fuerte presión (que exige un gasto energético), para hacer justamente lo contrario: que el agua de la disolución marina (con más sales) pase a través de la membrana, dejando atrás las sales minerales que tenía en disolución, con lo que el agua marina pasa la membrana ya desmineralizada, quedando en el otro compartimento un concentrado de sal (salmuera) (Fig.1). Gracias a esta energía, una bomba a presión hace pasar el agua salada a través de un tubo con siete membranas semipermeables en su interior, que sólo permiten la salida de las moléculas de agua, reteniendo las sales en un soporte poroso.


-Postratamiento y depósito. En esta fase final, el agua, que sale pura, es remineralizada según los usos que vaya a tener (agrícola, industrial, doméstico). Así para que el agua pueda ser bebida se le agrega cal y dióxido de carbono. El agua tratada se almacena en tanques especiales, lista para su distribución. La salmuera sobrante es retirada de los tubos de los bastidores y vertida al mar usando algún sistema de dispersión, para evitar la concentración de sales en un punto.


Actualmente, la tecnología de desalación más utilizada es la ósmosis inversa. Como hemos señalado, esta tecnología se basa en aplicar presión (por medio de una bomba) sobre las membranas para producir un agua libre de sales (agua desalada o producto) y un rechazo (concentrado o salmuera) donde se concentran las sales extraídas del sistema. Pero esta operación requiere energía eléctrica. El consumo energético de estas instalaciones se encuentra en la actualidad en el entorno de 3 Kw-h/m³ de agua producida (en general es inferior a 4 en las nuevas instalaciones incluyendo los sistemas auxiliares y otros bombeos) y ha ido reduciéndose desde valores superiores a 20 Kw-h/m³ en los años 60 del pasado siglo hasta los valores actuales, gracias a las mejoras en la química y configuración de las membranas y en los sistemas de recuperación de energía residual de la salmuera.

El consumo de energía es el capítulo de mayor coste de producción de agua desalada, por lo que su reducción es el factor clave para la reducción del precio del agua desalada. Lamentablemente no es posible producir agua desalada procedente del mar con un consumo inferior a 1 Kw-h/m³ debido a motivos termodinámicos (el trabajo necesario para desalar agua es igual al trabajo necesario para disolver las sales en agua, y este es el valor calculado de forma aproximada para la salinidad del agua de mar). Pero en los últimos tiempos se ha investigado la posibilidad de reducir este consumo mediante la implantación de las llamadas tecnologías emergentes (forward osmosis, pervaporación, destilación de membrana, membranas de grafeno, etc.) pero éstos intentos han fracasado debido a la barrera termodinámica del límite de consumo mínimo, y si bien estas tecnologías no se han podido implantar a gran escala ni es esperable que puedan sustituir a la ósmosis inversa, si se les ha encontrado aplicaciones interesantes, como es el uso de sistemas híbridos, la producción de energía por la mezcla de corrientes de alta salinidad con aguas dulces o tratamientos para las salmueras.


En cuanto a la fuente de energía, inicialmente se realizaba a través de combustibles fósiles pero, como ya se ha indicado, las exigencias de reducción de las tasas de emisión de CO₂, y su creciente costo, obligan a considerar el uso de energías renovables. Ya hay varias plantas en las que se ha instalado algunos tipos de estas energías, siendo una de las más comunes la energía fotovoltaica, que tiene el inconveniente de necesitar terreno propio para instalar el parque fotovoltaico, solucionándose este problema con la tecnología de paneles en flotación, sea en lagunajes costeros, lagos, embalses, etc. que tienen la ventaja de ser de titularidad pública. También se ha propuesto energía eólica, hidroeléctrica, etc. Los modelos que se han propuesto recientemente en la Axarquía llevan acoplado este sistema energético, como se verá más adelante.

b.-Los costes de la desalación

Pese a la promesa de tranquilidad que dan las desaladoras en poblaciones sometidas a sequías persistentes, su construcción siempre tropieza con problemas de financiación, porque sus costes son elevados tanto en la fase de construcción como en la fase de mantenimiento. Se suelen considerar dos tipos de costes (Zarzo, 2020):

-Costes de inversión. Fondos que se aplican, con garantías y seguros, generalmente con cargo a al dinero público o bien a fondos de inversión privada (o mixta), para la construcción de la instalación, lo que incluye: redacción del proyecto, tramitación administrativa (licencia, estudio de impacto ambiental, memoria económica, etc.), y la construcción propiamente dicha. Este capítulo tiene formatos muy diversos.

Los formatos de contrato de tipo concesional público-privada, a largo plazo (20-25 años), que son raros en España, son los que se aplican a las grandes desaladoras. Son más corrientes como contratos tipo  EPC (diseño y construcción con o sin operación posterior). Las ratios de construcción oscilan entre 460 y 2.329 euros por cada m³/día instalado, con un valor medio de 1.121. En estas instalaciones hay evidentemente economías de escala, pero también depende del país, ya que en países con elevados costes de mano de obra, las inversiones son muy superiores respecto a países de bajo coste de mano de obra. En los últimos 5 años ha habido una fuerte competencia en el sector, que han llegado a ofrecer precios formatos concesionales por debajo de los 0,5 €/m³, incluida la amortización de la instalación.

- Costes de producción, durante el proceso de desalación, incluyendo los costes financieros y de amortización de las instalaciones, los costes de personal, productos químicos, consumibles, reposición de membranas, mantenimiento de las instalaciones, tratamiento de efluentes y residuos, costes ambientales, etc. Los costes de producción de agua desalada por ósmosis inversa tienen costes fijos (que no dependen de la producción de la instalación) y costes variables (que sí dependen de la producción), cuyos componentes son los siguientes (Tabla 1):


La proporción que representa cada uno de estos costes sobre el coste final del agua desalada tiene una composición más o menos típica y, a modo de ejemplo, ha sido analizada por Acuamed (Aguas de las Cuencas Mediterráneas, la empresa pública gestora de las grandes desaladoras en España) para las desaladoras españolas de agua de mar, con los siguientes resultados (Tabla 2).


Es de destacar el elevado porcentaje del coste que supone la energía en la producción de agua desalada, representando entre el 40 y el 60% de los costes de producción, cuyo peso principal se lo lleva el sistema energético que precisa la bomba de alta presión para provocar la inversión de la presión osmótica durante la desalación.

De acuerdo con Zarzo (2020), los costes de producción de agua típicos para grandes desaladoras de agua de mar en la actualidad están en el entorno de 0,4-0,6 €/m³, con valores que se incrementan hasta 0,8-1,2 €/m³ si incluimos la amortización, aunque como hemos visto nos encontramos en los últimos tiempos valores de licitación de grandes desaladoras internacionales por debajo de 0,5 dólares/m³ incluida amortización, lo cual implica una dudosa rentabilidad. De este modo, el coste de producción del agua desalada se sitúa entre 0,31 y 1,01 €/m³, con un promedio de 0,56 €/m³, que representan rangos de valores similares a los valores anteriores descritos. De acuerdo con datos, los precios medios de desalación de agua de mar en España actuales se encuentran entre 0,6 y 1 €/m³.

Los costes de operación dependen mucho del tamaño de la instalación, las distancias entre captación, planta y distribución, y sobre todo por el coste de la mano de obra local y el precio de la energía. Otro factor muy importante en el precio del agua es el factor de productividad, de modo que cuando nos alejamos del valor del 100% de producción, el precio por metro cúbico se incrementa, dado que los costes fijos son independientes de la producción.

La desalación en España

La desalación ha sido desde hace décadas, y sigue siendo en la actualidad, la principal fuente para obtener agua no convencional. En un principio, la desalación se concebía como la única solución a los problemas de escasez de agua en regiones donde no había otra fuente de recursos hídricos, como pasa con las islas o el sureste peninsular, pues entonces la producción de agua desalada tenía unos costes muy elevados. La desalación de agua para abastecimiento en España comenzó en las Islas Canarias en 1964, cundo se instaló la primera planta desaladora en Lanzarote y en los años posteriores se construyeron varias plantas en otras islas del archipiélago. También Ceuta fue una de las primeras ciudades españolas en contar con la desalación para resolver sus problemas estructurales de agua.


El proceso de desalación más utilizado para desalar agua de mar durante esta época era la destilación o evaporación, y dentro de este proceso, la tecnología más usada en España era la Evaporación Instantánea Multietapa (M.S.F.). En 1982, nuevamente Lanzarote se convierte en el epicentro de la desalación en España. Allí se construye la primera planta desaladora de ósmosis inversa para agua de mar. Se trataba de una planta pequeña experimental con una capacidad de 500m³/día. La primera planta desaladora construida en la Península que respondía a este nuevo concepto de desalación como seguro de suministro fue la construida por Jesús Gil en Marbella (1996). Y desde entonces, la desalación se ha extendido a toda la costa mediterránea española, sobre todo a partir del Programa AGUA del Ministerio de Medio Ambiente (2005), que planteó la construcción de desaladoras en el levante español (Fig.4), como alternativa al costoso y problemático recurso del trasvase del Ebro a las cuencas deficitarias del levante. Como consecuencia de ello, y el crecimiento de la demanda, tanto agrícola como turística, actualmente España, con más de 700 plantas desaladoras, es uno de los países del mundo con mayor capacidad instalada y la desalación constituye ya una fuente de agua insustituible.

La desalación en Andalucía

La primera planta desalobradora construida en la península para abastecimiento urbano fue la de Cabo de Gata, pedanía de Almería, pero se clausuró al poco tiempo (1995) por exceso de boro. Por ello, como hemos señalado, la primera gran planta peninsular fue la de Marbella, que se decidió construir tras un período de gran sequía culminado en 1995. Sin embargo, el año 1996 fue excepcionalmente húmedo (> 1000 mm), por lo que una vez terminada la desaladora no se puso en funcionamiento. En el año 2005, coincidiendo con un nuevo periodo de sequía extrema, esta planta fue puesta en funcionamiento por primera vez.

En Andalucía, la agricultura y el turismo juegan un papel básico en la economía, lo que hace que los problemas de escasez de agua, en determinados períodos y especialmente en las áreas costeras que es donde la demanda es más elevada, sean especialmente acuciantes. Esta comunicación pretende pasar revista a las plantas desaladoras andaluzas, con especial énfasis a las que se abastecen de los acuíferos litorales, indicando la problemática más relevante detectada en estos años de funcionamiento. En la Figura 1 se indican las principales plantas desaladoras y desalobradoras existentes en Andalucía, así como su capacidad teórica de desalación. Diferenciamos las desalobradoras (que desalan aguas salobres) de las desaladoras (que desalan aguas marinas). Todas ellas emplean la ósmosis inversa como técnica por ser la de menor consumo energético. Este consumo es mucho menor en las desalobradoras, al ser menor el contenido salino de las aguas salobres. Pero son pocas las que están operativas, por diferentes motivos.

Por orden cronológico y como ya se ha indicado, la de Marbella fue la primera en ponerse en funcionamiento, en el año 2005, con una capacidad de 20 hm³/año. La captación se hace directamente del mar –toma abierta- . La desaladora de la Costa del Sol, ubicada en el término de Mijas, tiene también toma abierta y una capacidad teórica de 30 hm³/año. La desalobradora del Atabal (Málaga) fue construida para mejorar la calidad del agua de abastecimiento a la ciudad de Málaga y utiliza los recursos salinos (hasta 16 gr/litro)de los embalses de Guadalhorce y Guadalteba, en el río Guadalhorce, y su capacidad era 50 hm³/año, incrementándose posteriormente a 79 hm³/año. La desaladora del Campo de Dalías o del Poniente, tiene 30 hm³ de capacidad y también se suministra directamente del agua del mar (toma abierta). Inicialmente iba a ser construida mediante el procedimiento patentado por el escritor Vázquez Figueroa (Sistema Integral reversible AVF), pero el proyecto fue cancelado y se volvió al sistema convencional. Esta planta, junto con la anunciada desalobradora de la Balsa del Sapo, jugará un papel decisivo en el futuro del agua en la “huerta de Europa”, como se suele llamar al Campo de Dalías.


La planta desaladora de Almería, construida en el río Andarax, fue construida para garantizar el abastecimiento urbano a la ciudad de Almería, tiene 50 000 m³/día de capacidad teórica de desalación, y a diferencia de las demás toma el agua de mar de 15 sondeos perforados en el litoral a una distancia del mar variable entre 30 y 150 m y disponía de una red de piezómetros para monitorizar la interacción entre fase dulce y salada en los sondeos. Con esta planta parece claro que Almería tendría garantizado el suministro de agua potable incluso en las condiciones más extremas de escasez. La planta de Rambla Morales, situada en el entorno del Parque Natural de Cabo de Gata y sobre el acuífero del Campo de Níjar es el resultado de una iniciativa privada, abasteciéndose también con tres sondeos, situados a 300 m del mar. Esta planta ha estado funcionando durante varios períodos utilizando generadores eléctricos convencionales como fuente energética, paralizándose por diversos problemas judiciales. Posteriormente se fueron construyendo otras tres más litorales, dos desaladoras: la de Carboneras I (que es la de mayor capacidad: 42 hm³/año, con toma abierta y la de Bajo Almanzora (10 hm³/año de capacidad, cerca de la de Palomares, que se inutilizó tras unas lluvias torrenciales), y una desalobradora, la de Palomares (con 10 hm³/año de capacidad, a 1,5 km del mar, abasteciéndose de antiguos pozos y sondeos, con problemas en periodos lluviosos por falta de mineralización).

En conclusión, la historia de las desaladoras andaluzas evidencian numerosos problemas para su adecuado funcionamiento, en todo caso muy alejado de las intenciones de los promotores. De hecho no hay una sola que funcione a su capacidad nominal, una no ha sido aún recuperada de la imprevista inundación (Bajo Almanzora), otra tiene problemas jurídicos (Campo de Níjar), y ni tan siquiera las programadas para uso urbano lo hacen a la capacidad potencial.

Según Pulido et al. (2015), el problema esencial de las desaladoras andaluzas es su elevado coste de explotación, que hace que los agricultores sean muy reacios a su uso, teniendo, además, el efecto perverso de favorecer la sobreexplotación de los acuíferos, algunos de ellos al recurrir a los sondeos particulares en lugar de consumir el agua desalada. Esto es evidente en el Campo de Dalías, en situación francamente dramática. De ahí que autores como Corominas (2013) apunten la idea de establecer un impuesto ambiental para gravar el daño ambiental que se está produciendo como consecuencia de estas actuaciones. En cuanto a la afección a los acuíferos costeros y otros impactos sobre el medio, se han señalado la posible intrusión de agua dulce, la movilización del agua dulce del acuífero litoral, y la eventual subsidencia, no suficientemente contrastada, supuestamente provocada por los sondeos y la extracción de agua subterránea. Lógicamente estas afecciones no existen en las desaladoras de tomas abiertas.

Conclusiones

La desalación del agua marina no es un regalo, pues incluso contando con el uso de energías renovables, tiene un coste considerable que frecuentemente se requiere que sea suscrito por las arcas del Estado. No parece que este tipo de gastos tenga que asumirlo el Estado cuando el déficit hídrico que aparece en la Axarquía se debe únicamente al exceso de crecimiento de la superficie de regadío (sector de subtropicales sobre todo), muy por encima de los recursos disponibles incluso en periodos en los que la escasez de agua no se podía atribuir aún al cambio climático. El sector agrícola en la Axarquía debería hacer un esfuerzo en el control del expansionismo del regadío, moderar el consumo, usar riegos eficientes, variedades menos exigentes de agua y, llegado el caso (ej. sequías) fuentes no convencionales como residuales regeneradas. La desalación debería quedar únicamente para momentos de emergencia hídrica, y solo entonces estaría justificado realizar la desalación, que es un proceso complejo y costoso, como iremos desgranando en próximos artículos.

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