Científicos europeos trabajan para transformar un problema en una oportunidad. La salmuera generada por las plantas desalinizadoras podría dejar de ser un residuo contaminante para convertirse en un valor agregado. Nuevas tecnologías en desarrollo aspiran en convertirla en una solución al problema crítico de escasez de minerales de alto valor, como el magnesio y el litio. Abran paso a la minería de la salmuera.
Las plantas desalinizadoras han sido, hasta ahora, una opción para resolver el problema de la escasez de agua dulce. Pero consumen mucha energía, y generan salmuera. Un residuo hasta ahora inútil que se pensaba inocuo. Estudios recientes han encontrado que impacta negativamente el ecosistema. La buena noticia es que es rica en magnesio, calcio, bromo, estroncio, bario, cesio, rubidio, germanio, fósforo, molibdeno, cesio, galio, vanadio, boro, escandio y litio. Minerales de alto valor para la industria tecnológica y escasos en Europa.
Hay 15.906 plantas desalinizadoras operando
El agua dulce es cada vez más escasa. Según la ONU, más del 40% de la población mundial se ve afectada por su escasez. Aunque el agua cubre el 70% de nuestro planeta, el agua dulce, representa menos del 3% del total. Dos tercios no están disponibles, se encuentran en forma de hielo o son inaccesibles. Alrededor de 1.100 millones de personas en el mundo carecen de acceso a agua dulce. Unos 2.700 millones sufren escasez durante al menos un mes al año.
Paradójicamente, muchas de las zonas afectadas por la escasez de agua dulce están muy cerca del mar. Es aquí donde la desalinización puede ofrecer una solución. Proceso, que no es precisamente nuevo, hay plantas con más de medio siglo. Consiste en eliminar los minerales (principalmente sal) del agua de mar mediante procesos físicos y químicos.
Un estudio de la Universidad de las Naciones Unidas estima que actualmente hay 15.906 plantas desalinizadoras en funcionamiento, incluyendo las que están en construcción. Esta cifra casi triplica la cantidad existente a principios de siglo. En conjunto, estas plantas tienen una capacidad teórica para generar agua potable de unos 95 millones de metros cúbicos al día (m3/día). Lo que equivale a unos 34.000 millones al año. Sin embargo, el 70% de estas plantas se encuentran en países ricos. Solo el 0,1% se encuentra en los 100 países más pobres.
Entre los países con mayor número de plantas desalinizadoras se encuentran Estados Unidos, que cuenta con el 10% de las instalaciones, y España, que tiene el 5,7% (más de la mitad de las desalinizadoras que hay en Europa). Sin embargo, la mayor concentración de estas instalaciones se encuentra en el golfo Pérsico: Arabia Saudí, Emiratos Árabes, Kuwait y Qatar acaparan un tercio de las instalaciones de desalinización a nivel mundial.
Más en construcción
Las claves para los próximos años pasan por aumentar la capacidad de las desalinizadoras al tiempo que se reduce su impacto ambiental. Hasta ahora el esfuerzo de los investigadores estaba orientado a reducir sus costos de operación para que fueran más accesibles a los países pobres (en general con graves problemas de acceso a agua potable) y en desarrollar tecnologías que usen energías renovables en lugar de combustibles fósiles.
Los avances tecnológicos y en los equipos de desalinización han hecho que este proceso se vuelva más asequible y viable. A nivel mundial, se están construyendo cada vez más plantas, lo que resalta la creciente importancia de esta tecnología. La producción de agua a partir de la desalinización ha aumentado a una tasa anual compuesta del 10,22%, duplicándose cada siete años.
En 2012, desalinizar agua costaba 0,75 dólares por metro cúbico, pero en 2022, el costo ha disminuido drásticamente, con una mejora del 165% en la cantidad de agua dulce obtenida en la misma cantidad de tiempo que hace una década. Lo que llevó a Elon Musk a declarar que desalinizar agua se ha vuelto «absurdamente barato».
El problema y la oportunidad
El principal problema de las plantas desalinizadoras, según el estudio de la UNU, es la salmuera. Hasta ahora, se aceptaba que la proporción de conversión era cercana a 0,50 a nivel global. Es decir, para producir un litro de agua potable se generaba otro de salmuera. La lógica es simple: si la concentración media de sales en el agua del mar es de 30/35 gramos por litro y a uno le quitas toda la sal, te queda otro con 60/70 gramos de sales.
Sin embargo, el estudio reveló una realidad muy diferente. Cada día, las desalinizadoras en todo el mundo generan 141,5 millones de m3 de salmuera. Esto es un 50% más de lo que se creía. Al año, son unos 51.700 millones de m3, cantidad suficiente para cubrir la extensión de España con una fina capa de aguas hipersalinas. Por lo tanto, para producir un litro de agua potable, hay que generar 1,5 litros de salmuera.
Manzoor Qadir, autor del estudio de la UNU, propone disminuir el volumen de salmuera generado, por ejemplo, mejorando la eficiencia del proceso de desalinización y “tratando y/o utilizando la salmuera de manera que sea económicamente viable y respetuosa con el medio ambiente”. En el estudio menciona dos estudios españoles que realizan una revisión completa de las tecnologías e innovaciones recientes en la gestión de la salmuera, uno de ellos del profesor José Morillo de la Universidad de Sevilla.
Para Morillo, la clave está en transformar la salmuera en una oportunidad. “En los 60 gramos de sales por litro, hay cloruro de sodio, pero también litio o magnesio”, señala. Tanto el magnesio como el litio son metales muy valorados, especialmente en el sector tecnológico. El equipo de este profesor, en colaboración con el profesor Alfonso Caballero (Instituto de Ciencia de los Materiales de Sevilla) y empresas como Abengoa, ha realizado varios ensayos para recuperar estos minerales. Aunque estos trabajos están en sus primeras etapas, si resultan exitosos, podrían convertir un problema en una gran oportunidad.
España a la cabeza con el Proyecto Sea4Value
El proyecto de investigación Sea4Value, coordinado por el centro tecnológico Eurecat, está trabajando en la línea de la economía circular con el objetivo de convertir la salmuera en la tercera fuente de materias primas valiosas de la Unión Europea. Busca aprovechar la concentración que tiene lugar en los procesos de desalinización para desarrollar tecnología que permita la extracción de los minerales contenidos en los mares y océanos, estableciéndolos como una nueva fuente sostenible de recursos.
El proyecto Sea4Value tiene como objetivo recuperar nueve metales y minerales, la mayoría de ellos críticos: Magnesio, Boro, Litio, Indio, Vanadio, Molibdeno, Escandio, Galio, Rubidio. Durante el primer año de proyecto, se caracterizarán más de 100 salmueras provenientes de plantas desalinizadoras instaladas alrededor del mundo. Esta caracterización fisicoquímica se basará en la determinación de parámetros comunes como la conductividad eléctrica, pero también en la determinación del contenido de metales traza.
Se busca generar nuevas oportunidades de negocio para los operadores de plantas desalinizadoras de agua de mar. También crear una nueva fuente local de minerales para los países europeos. Durante cuatro años, el equipo internacional del proyecto desarrollará nuevos procesos. Tales como: tecnologías avanzadas de separación selectiva, concentración y cristalización para transformar las salmueras de las desalinizadoras en una fuente sostenible de materias primas.
Unificar procesos
Para evaluar la combinación de todas estas tecnologías en un único proceso, está previsto construir un laboratorio móvil que incluirá todos los equipos y materiales necesarios para estudiar estos procesos. El laboratorio se instalará en dos plantas desaladoras operadas por FCC AQUALIA y situadas en dos zonas oceánicas diferentes: en Denia (Mediterráneo, España) y en Fonsalia (Atlantico, Islas Canarias, España).
Los nuevos procesos y tecnologías que se crearán dentro del proyecto pretenden, además, incrementar en un 30 por ciento la cantidad de agua potable obtenida en los procesos de desalinización. Otro de los objetivos del proyecto es crear una nueva fuente local de minerales para los países europeos incrementando la sostenibilidad de los procesos de obtención de materias primas. Para disminuir la dependencia de las industrias de las importaciones. El proyecto Sea4Value, financiado por el programa Horizon 2020 de la Unión Europea, es un ejemplo de cómo la innovación y la tecnología pueden contribuir a la sostenibilidad y a la economía circular.
Minería de Salmuera
La recuperación de minerales de alto valor agregado podría transformar el concentrado de rechazo o salmuera de las plantas desalinizadoras en un recurso valioso. Los avances en la tecnología de recuperación de recursos en los últimos años han hecho que esta extracción sea cada vez más competitiva. Convirtiéndola en un área de investigación cada vez más relevante en la industria de la desalinización a nivel mundial.
La extracción de minerales y elementos químicos a partir de la salmuera de las plantas desalinizadoras se conoce como minería de salmuera. Elementos como cloruro sódico, cloruro potásico, magnesio, calcio, bromo, estroncio, bario, cesio, rubidio, germanio, fósforo, molibdeno, cesio, galio, vanadio, boro, escandio y litio, podrían obtenerse de este nuevo yacimiento líquido que es la salmuera de la desalinización.
A medida que las tecnologías para la extracción de estos elementos se desarrollen, la minería de la salmuera de agua de mar se vuelve más viable desde el punto de vista económico y medioambiental. En particular, la extracción de elementos como magnesio, sodio, calcio, potasio, estroncio, litio, bromo, boro y rubidio podría ser potencialmente atractiva desde el punto de vista económico.
Doble ventaja y más ahorros
La principal ventaja de extraer minerales directamente de la salmuera es que, por su propia naturaleza, la concentración de estos elementos es mucho mayor en la salmuera que en el agua de mar, lo que ahorra costos y recursos para su obtención. Actualmente la extracción de estos productos de yacimientos terrestres sigue siendo una opción mucho más barata. Los costos de utilizar la salmuera para generar productos útiles siguen siendo elevados, pero esta tendencia podría cambiar debido a la imposición de regulaciones más estrictas de la minería terrestre y las continuas mejoras en las tecnologías para la obtención de minerales de alto valor agregado.
La extracción de salmuera es menos intrusiva que la minería convencional. Especialmente si tomamos en cuenta que es un subproducto que se genera en una tecnología cuyo uso se espera que aumente en los próximos años. Este tipo de minería tiene la ventaja añadida de reducir los volúmenes del residuo que son devueltos al mar. De acuerdo al criterio de los expertos cuando el vertido de salmuera se realiza correctamente, el impacto en el medio ambiente es prácticamente nulo, (no siempre es así). Pero si se puede minimizar y reutilizar con minería de salmuera, mucho mejor.
También en Cambio16
Suscríbete y apóyanos «Por un mundo más humano, justo y regenerativo»
Gracias por leer Cambio16. Vuestra suscripción no solo proporcionará noticias precisas y veraces, sino que también contribuirá al resurgimiento del periodismo en España para la transformación de la conciencia y de la sociedad mediante el crecimiento personal, la defensa de las libertades, las democracias, la justicia social, la conservación del medio ambiente y la biodiversidad.
Dado que nuestros ingresos operativos se ven sometidos a una gran presión, su apoyo puede ayudarnos a llevar a cabo el importante trabajo que hacemos. Si puedes, apoya a Cambio16 ¡Gracias por tu aportación!