A medida que los recursos hídricos globales se vuelven cada vez más limitados, los científicos, ingenieros y responsables políticos se enfrentan al desafío crítico de encontrar fuentes alternativas de agua. El agua salobre, con niveles de salinidad entre el agua dulce y el agua de mar, ha surgido como una solución prometedora a la escasez de agua en todo el mundo.

El agua es fundamental para la vida y el desarrollo social, sin embargo, el crecimiento de la población, la expansión industrial y el cambio climático han intensificado la escasez mundial de agua. Las proyecciones de las Naciones Unidas sugieren que casi la mitad de la población mundial podría enfrentar escasez de agua para 2030. Las fuentes tradicionales de agua dulce (ríos, lagos y aguas subterráneas) se están agotando y contaminando, lo que exacerba la crisis.

Si bien la desalinización del agua de mar se ha convertido en una solución establecida en las regiones costeras, las zonas interiores carecen de acceso a los recursos de agua de mar. El agua salobre, con su menor salinidad en comparación con el agua de mar, presenta una alternativa viable para estas regiones.

El agua salobre generalmente contiene de 1.500 a 20.000 miligramos por litro de sólidos disueltos totales (SDT). Este recurso existe en varias formas:

• Fuentes subterráneas: Se encuentran debajo de los acuíferos de agua dulce en muchas regiones
• Agua superficial: Presente en ciertos ríos, lagos y humedales
• Aguas residuales industriales: Generadas por varios procesos de fabricación
• Escorrentía agrícola: Resultante de las prácticas de riego

La composición del agua salobre varía significativamente según la ubicación y la temporada, y contiene no solo cloruro de sodio, sino también minerales como calcio, magnesio y, potencialmente, trazas de metales pesados o elementos radiactivos. Esta complejidad requiere enfoques de tratamiento personalizados.

Los métodos actuales de desalinización de agua salobre se dividen en dos categorías principales:

Procesos de membrana:

• Ósmosis inversa (OI): El método más utilizado, que emplea membranas semipermeables bajo alta presión para separar el agua de las sales
• Ultrafiltración (UF): A menudo se utiliza como pretratamiento para los sistemas de OI

Métodos de destilación:

• Destilación de múltiples etapas (MSF): Utiliza cámaras de evaporación secuenciales
• Destilación de efectos múltiples (MED): Emplea intercambiadores de calor en cascada para mejorar la eficiencia

Desafíos: altos costos y preocupaciones ambientales

La desalinización tradicional de agua salobre enfrenta obstáculos importantes:

• Las tasas de recuperación suelen oscilar entre el 50% y el 75%, lo que produce grandes volúmenes de salmuera concentrada
• La eliminación de la salmuera plantea riesgos ambientales si no se gestiona adecuadamente
• Los altos requerimientos de energía aumentan los costos operativos

Los avances recientes tienen como objetivo abordar estos desafíos:

• Sistemas de OI avanzados: Incorporación de diseños de membrana optimizados y antincrustantes mejorados para aumentar las tasas de recuperación en un 5-10%
• Monitoreo en tiempo real: Uso de sensores para rastrear el potencial de incrustación y optimizar las operaciones
• Eliminación selectiva de iones: Pretratamiento dirigido para eliminar minerales problemáticos
• Sistemas de próxima generación: Incluyendo configuraciones de OI de alta eficiencia y cristalizadores de evaporación para descarga de líquido cero

Varias regiones han implementado proyectos exitosos de desalinización de agua salobre:

• Texas, EE. UU.: Múltiples plantas a gran escala suministran agua potable
• Australia: Las zonas propensas a la sequía dependen de la desalinización para las necesidades urbanas y agrícolas
• Medio Oriente: Uso intensivo de tecnologías de desalinización para satisfacer la creciente demanda

Las iniciativas gubernamentales juegan un papel crucial en el avance de la desalinización de agua salobre a través de la financiación de la investigación, el desarrollo de infraestructura y los marcos regulatorios. A medida que la tecnología continúa evolucionando, la desalinización de agua salobre está pasando de ser una medida de emergencia a una solución sostenible de gestión del agua.

El futuro promete plantas de desalinización más inteligentes y automatizadas, capaces de adaptarse a la variación de la calidad y la demanda del agua. Al mismo tiempo, la investigación sobre la valorización de la salmuera (la extracción de minerales valiosos de las corrientes de desechos) podría transformar las responsabilidades ambientales en oportunidades económicas.

A través de la innovación y la colaboración continuas, la desalinización de agua salobre está lista para hacer contribuciones significativas a la seguridad hídrica global, ayudando a garantizar el acceso confiable a este recurso vital mientras se protegen los ecosistemas acuáticos.