Durante años, se nos ha dicho que la desalinización es demasiado energética y costosa para su uso generalizado. Sin embargo, Elon Musk ha afirmado repetidamente que los costos son "locos"." ¿ Qué perspectiva está más cerca de la realidad? Este análisis examina las necesidades energéticas reales y los costes de la desalinización del agua de mar, revelando su potencial para abordar la escasez mundial de agua.

Este examen se centra específicamente en el consumo de energía y la viabilidad económica de la desalinización, dejando de lado las preocupaciones ambientales importantes pero separadas como la eliminación de la salmuera.Este enfoque enfocado permite una comprensión más clara de la estructura de costos básicos de la desalinización.

Para comprender mejor el impacto económico de la desalinización, exploraremos situaciones hipotéticas extremas, como el suministro de todos los EE.agua para el hogar mediante desalinización o suministro de agua potable para toda la población mundialAunque no son realistas, estos escenarios ayudan a cuantificar la escala de costos de la desalinización.

La desalinización moderna utiliza principalmente dos métodos:

• Desalinización térmica:Calienta el agua de mar para que se evapore y separa el agua de las sales, luego condensa el vapor en agua dulce mientras descarga salmuera concentrada.
• Osmosis inversa:Forza el agua de mar a través de membranas semipermeables bajo presión, filtrando sales e impurezas para producir agua dulce.

Mientras que ambos métodos funcionan, la desalinización térmica consume 3-5 veces más energía que la ósmosis inversa.que constituye la base de nuestro análisis.

La tecnología de ósmosis inversa ha logrado mejoras notables en la eficiencia. En la década de 1970, la desalinización de un metro cúbico de agua requería unos 20 kWh de electricidad.esa cifra ha bajado a 2El requisito teórico mínimo de energía es de 1 kWh/m3, lo que sugiere la posibilidad de un mayor avance.

Para nuestros cálculos, utilizaremos 3,5 kWh/m3 como una línea de base conservadora. Algunas plantas ya operan por debajo de este umbral.

Si todos los hogares de los Estados Unidos recibieran su agua a través de la desalinización, ¿cómo afectaría esto a la demanda de electricidad?

Con un consumo medio de agua en los hogares de 1.135 litros diarios, la desalinización completa aumentaría la demanda de electricidad residencial en aproximadamente un 13%.donde los hogares utilizan menos agua (349 litros/día) pero enfrentan precios de electricidad más altos, el incremento sería de alrededor del 15%.

El examen del consumo de electricidad de los hogares de EE.UU. revela que el requerimiento anual de desalinización (1.450 kWh) se compara con los principales aparatos como los deshumidificadores,Significativamente inferior a los calentadores de agua, sistemas de calefacción o uso de aire acondicionado.

Aunque los países ricos podrían manejar 1.450 kWh al año, esto excede el consumo total de electricidad de muchos hogares de los países en desarrollo.Incluso para cumplir con el estándar mínimo de agua de la OMS (50 litros/persona/día) mediante desalinización se requerirían 64 kWh anuales, equivalente al consumo de electricidad per cápita de Malawi.

Esta disparidad pone de relieve la pobreza energética mundial más que las demandas de energía inherentes a la desalinización.

Teniendo en cuenta que los seres humanos sólo necesitan unos 3 litros diarios para beber (teniendo en cuenta algunos residuos), suministrar a los 8 mil millones de personas requeriría 31 TWh anuales, sólo el 0,1% de la producción mundial de electricidad.Incluso si un tercio de la humanidad enfrenta escasez de agua potable, el requerimiento anual sería de aproximadamente 10 TWh.

El cumplimiento del estándar básico de agua de la OMS (50 litros/persona/día) en todo el mundo requeriría 511 TWh anuales, aproximadamente el 1,7% de la generación mundial de electricidad.

Además de los gastos energéticos, la desalinización a gran escala requiere una inversión de capital sustancial, a menudo la mayor barrera para muchas naciones.similar a los proyectos de energía renovable en los que los costes iniciales superan la asequibilidad a largo plazo.

Los costos globales actuales de desalinización generalmente oscilan entre $1-2,5 por metro cúbico, aunque casos excepcionales como la planta Sorek B de Israel alcanzan $0.41/m3, con un estudio de 107 plantas que identifican $0.27/m3 como el coste más bajo.

A las tarifas de electricidad industrial de EE.UU. (~ $ 0,09 / kWh), el costo de energía solo para la desalinización sería de $ 0,45 / m3 (3,5 kWh × $ 0,13 / kWh).Dado que la energía constituye típicamente un tercio de los costes totalesLos costes totales podrían alcanzar los 1,50-2$/m3 en mercados caros.

Traducido a gastos personales:

• Promedio de Estados Unidos (310 litros al día): $154 al año
• Promedio del Reino Unido: $159 al año
• Estándar mínimo de la OMS: $38 al año
• Necesidades básicas de agua potable: Tan sólo $2.30 al año, menos que el costo del agua embotellada en muchos países

En situaciones de crisis, estos costes son notablemente bajos; sin embargo, 38 dólares anuales siguen siendo una carga para quienes viven con 2 dólares al día, lo que representa un ingreso de más de dos semanas.

La agricultura presenta el mayor desafío de la desalinización, consumiendo el 70% del agua dulce mundial (excedendo el 90% en algunos países tropicales).La sustitución incluso parcial del agua agrícola aumentaría la demanda de electricidad de muchos países en un 50-100%, lo que hace que la tecnología actual sea poco práctica para un uso agrícola generalizado.

La producción de 1 kg de trigo con agua desalinizada costaría 0,66$ en agua sola, el triple del precio de mercado del trigo.Solo los cultivos de alto valor o los sistemas de eficiencia hídrica (como la agricultura en interiores) podrían justificar la desalinización para la agricultura actualmente.