Las principales técnicas de desalación actualmente a nivel global para desalar agua de mar o salobre se dividen en dos grandes grupos: Evaporación o destilación y membranas.
Dentro de los procesos de evaporación, encontramos las siguientes técnicas: Evaporación Instantánea Multietapa (MSF) y Destilación Multiefecto (MED). Y los procesos de membranas comprenden las siguientes técnicas: Ósmosis Inversa, Nanofiltración y Electrodiálisis.
La técnica más utilizada actualmente a nivel mundial para desalar agua es la Ósmosis Inversa, que alcanza casi el 70% del total; seguida de la MSF (18%), la MED (7%), la Nanofiltración (3%) y por último la Electrodiálisis (2%).
¿En qué consisten las principales técnicas de desalación?
El principio básico de todos los procesos de evaporación consiste en aportar calor al agua de entrada, consiguiendo su evaporación, para posteriormente lograr su condensación en forma de agua. Como las sales no son volátiles, resulta sencilla la aplicación de técnicas de este tipo para lograr la separación de sales y obtener agua desalada.
Por su parte, el principio básico de todos los procesos de membranas, es el uso de membranas semipermeables que hacen posible la separación de las sales del agua.
Todos los procesos de desalación separan el agua de entrada (de mar o salobre) en dos corrientes diferentes: una de agua desalada (el agua producida) y una corriente de lo que se conoce como salmuera (también denominado concentrado o rechazo) y que es el mismo agua de entrada con una mayor concentración de sales, al estar éstas diluidas en menor cantidad de agua.
Principales técnicas de evaporación o destilación
1. MSF
La Evaporación Instantánea Multietapa consiste en evaporar el agua de mar en varias cámaras o etapas sucesivas (típicamente 15 ó 25) con presiones y temperaturas decrecientes en cada una de ellas. El agua es precalentada mediante condensadores en cada una de estas etapas. Al pasar a la siguiente etapa y tener ésta una menor presión, se provoca la evaporación del agua, quedando las sales en el fondo del depósito. El vapor generado por evaporación se convierte por condensación en agua con baja concentración salina.
2. MED
El principio de la Destilación Multiefecto es similar al anterior ya que está formado de cámaras o efectos sucesivos operando a una presión progresivamente más baja. Las plantas de Destilación Multiefecto están formadas por tubos verticales u horizontales que contienen vapor caliente y sobre los que se pulveriza el agua de entrada para que actúe como intercambiador térmico. El vapor se condensa dentro de los tubos y como consecuencia del intercambio térmico sobre las paredes del tubo hace posible que el agua de entrada del lado exterior de los tubos se evapore. Ese vapor libre de sales, pasa al siguiente efecto y calienta la parte interna de los tubos mientras se condensa en forma de agua desalada. Se vuelve a pulverizar agua salada a menor presión sobre la parte exterior de esos mismos tubos, que se evapora. Este proceso se repite sucesivamente en una serie de efectos (típicamente entre 5 y 20). Como sólo es necesario aplicar calor externo en el primer efecto, esta técnica requiere un aporte energético menor que la MSF.
Principales técnicas de membranas
1. Ósmosis Inversa
La desalación por Ósmosis Inversa consiste en aplicar una presión mecánica para contrarrestar la presión osmótica natural, y lograr así filtrar el agua a través de membranas semipermeables que permiten el paso de las moléculas de agua, pero no el de las sales disueltas en ella. Obtenemos pues la corriente de agua desalada, con menor concentración de sales, y una corriente con mayor concentración salina.
2. Nanofiltración
La desalación por nanofiltración tiene un principio muy similar al de la Ósmosis Inversa. La principal diferencia respecto a ella, son las características de las membranas semipermeables utilizadas en esta técnica que ofrecen un mayor porcentaje de rechazo de algunos iones de las sales, lo que permite operar a presiones más bajas.
3. Electrodiálisis
La desalación por electrodiálisis consiste en el paso de iones bajo el efecto de una corriente eléctrica continua a través de una serie de membranas permeables selectivas catiónicas y aniónica que permite la separación electroquímica de los iones. Se colocan entre dos electrodos las membranas separadas entre sí unos milímetros para que circule el agua de entrada. Las membranas permiten el paso de los iones, siendo estos transferidos a través de ellas de una solución menos concentrada a otra de mayor concentración.
Alejandro Zarzuela López
