La desalinización del agua de mar mediante el empleo de energías renovables

Por Carlos de la Cruz. Ingeniero industrial, Universidad Politécnica de Madrid. Trabaja en el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI) como Jefe del Departamento de Coordinación y Dinamización (FUNDACIÓN ALTERNATIVAS, 26/04/06):

RESUMEN:

Las cuencas mediterráneas tienen unas necesidades de agua crónico, que se agudiza en períodos de sequía como los sufridos actualmente. Hoy en día, la desalación de agua de mar en España aporta el 2% de los recursos hídricos y, aunque tiene un coste elevado en energía e inversión, se siguen produciendo avances técnicos que reducen progresivamente estos costes. Actualmente, el precio del agua desalada puede ser asumido en el abastecimiento urbano y en la agricultura de alto valor añadido, pero difícilmente en el resto de usos. Las previsiones apuntadas por el Programa Actuaciones para la Gestión y Utilización del Agua (AGUA) del Ministerio de Medio Ambiente cifran en 600 millones de m3/año el incremento de recursos hídricos que tendrán como origen la desalación.

Desde un punto de vista técnico, hay que diferenciar los procesos de desalación por evaporación, que necesitan energía térmica o calor, de los procesos de separación con membranas semipermeables u ósmosis inversa, que utilizan energía eléctrica y que son los de menor consumo energético e inversión. Su aplicación al Programa AGUA ocasionará el 1% de las emisiones de CO2 debidas al sistema eléctrico nacional.

Por otra parte, España tiene una elevada disponibilidad de energía primaria de origen renovable, siendo la energía eólica la que tendrá un mayor impacto a corto y medio plazo, tanto por la inversión que necesita como por la mayor capacidad para obtener grandes potencias. La energía solar todavía se encuentra en fase de investigación para conseguir potencias elevadas por unidad de superficie y reducir su elevado coste.

Este trabajo tratará de mostrar que la desalación de agua de mar con energías renovables técnicamente es viable, puesto que se han realizado proyectos de investigación que lo demuestran, combinando distintas tecnologías: eólica-ósmosis inversa, fotovoltaica-ósmosis inversa y solar térmica-destilación. Se trata de prototipos que desalan pequeñas cantidades de agua y están ubicados en zonas remotas o aisladas de la red eléctrica, donde el coste es un factor secundario frente a la necesidad perentoria de agua. Sin embargo, su implantación en zonas conectadas a la red eléctrica no ha suscitado gran interés, y no se ha construido ninguna planta de tamaño medio.

Desde el punto de vista económico, la desalación por ósmosis inversa utilizando energía eólica es, actualmente, la integración de procesos más viable. Sin embargo, si funciona aislada de la red, la planta de desalación no utilizará más del 25% de la capacidad, debido a la inestabilidad de los recursos eólicos y, por consiguiente, la amortización de la inversión con menor producción elevaría el coste del agua desalada. Por el contrario, si la planta de desalación se conecta a la red eléctrica cuando no haya potencia eólica suficiente, el coste del agua desalada resultaría competitivo con el obtenido de utilizar exclusivamente electricidad convencional de la red, y tiene la ventaja de reducir las emisiones de CO2 a la atmósfera.

Este estudio no considera los efectos de la venta de energía eólica a la red ni la obtención de posibles subvenciones para las inversiones, en cuyo caso se reducirían notablemente los costes del agua desalada. Para el desarrollo e implantación de estas tecnologías de desalación mediante energías renovables sería recomendable adoptar una serie de medidas:

  • Promover el desarrollo e implantación de proyectos de demostración de desalación de agua de mar con energía eólica para capacidades entre 2.500 y 30.000 m3/día. Deberían establecerse mecanismos de coordinación de la Administración central yde las autonómicas con competencias en el ámbito del agua, medio ambiente y energía, para potenciar estas implantaciones. El liderazgo debería correr a cargo del Ministerio de Medio Ambiente.
  • Estudiar un sistema de gestión global de explotación de los recursos hídricos que asegure la adquisición del agua desalada producida, puesto que, de lo contrario, las amortizaciones de la planta encarecerán más su coste. En este estudio deben participar las administraciones y las empresas suministradoras de aguas.
  • Facilitar la interconexión entre las plantas y la red eléctrica para favorecer el intercambio de energía, demandada o excedente.
  • Aplicar incentivos financieros a estos proyectos, al igual que sucede con las energías renovables, apoyándolos con subvenciones y financiación pública a bajo tipo de interés.
  • Fomentar las actividades de I+D+i que contribuyan a reducir los costes mediante subvenciones y créditos blandos, realizadas por consorcios con alta capacidad industrial, coordinando a las entidades competentes, los Ministerios de Industria, Turismo y Comercio (y del CDTI como parte integrante del mismo), de Educación y Ciencia, Medio Ambiente y Fomento, y a los departamentos de innovación de las comunidades autónomas.

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