Desde Ciudad del Cabo hasta Teherán a Lima a Phoenix, docenas de ciudades En todo el mundo han experimentado escasez de agua recientemente. Y en los próximos cinco años, la demanda mundial de agua dulce podría superar significativamente el suministro, según un pronóstico de las Naciones Unidas. Ahora varias compañías están recurriendo a una fuente inesperada para una solución: el fondo del océano.
Llamada desalinización submarina, la idea es eliminar la sal del agua en el mar profundo. Si funcionara a escala, la tecnología podría aliviar en gran medida los problemas de acceso al agua del mundo.
Los costos y los requisitos de energía han mantenido desalinización desde ir en la corriente principal en la mayor parte del mundo. La desalinización temprana implicó hervir agua de mar y condensar el vapor, un método puramente térmico que usaba cargas de energía. Este enfoque fue luego reemplazado por la destilación flash de múltiples etapas, en la cual la temperatura y la presión “flash” de agua salada al vapor. En los últimos 25 años ósmosis inversa se ha vuelto más común: usa alta presión para empujar el agua de mar a través de una membrana con agujeros tan pequeños que solo las moléculas de agua se aprieta, dejando la sal.
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La ósmosis inversa es más eficiente que la destilación, pero se necesita mucha energía para presurizar millones de galones de agua de mar y moverla a través de los filtros. ¿Qué pasaría si pudiéramos dejar que ese movimiento ocurra naturalmente aprovechando la presión cientos de metros bajo el agua?
Esa es la idea detrás de la desalinización submarina. Las cápsulas de ósmosis inversa están sumergidas a profundidades de alrededor de 500 metros (1,600 pies), donde la inmensa presión hidrostática hace el trabajo pesado de separar el agua de la sal. El agua purificada se bombea de regreso a la orilla. Desconectado que parezca, ya existen múltiples prototipos en el trabajo; Las compañías detrás de ellas tienen como objetivo tomar la desalinización barata a gran escala de Pipe Dream to Reality.
Una de estas compañías está con sede en Oslo Flotean. Su fundador y CEO, Alexander Fuglesang, dice que no hay una nueva tecnología revolucionaria detrás de su negocio; Es “esencialmente una bomba submarina acoplada inteligentemente a la tecnología de membrana y filtro existente”, dice. Lo nuevo es que el ahorro de energía (Flocoan usa 40 a 50 por ciento menos de energía que las plantas convencionales, y los sistemas modulares que pueden desplegarse en muchas ubicaciones de Sea Deep Sun Ingeniería a medida.
El fondo marino también tiene otros beneficios. Esta región alberga menos bacterias y otros microorganismos que a profundidades menos profundas, y hay poca variación local en la temperatura o la presión. “El mar profundo es realmente predecible”, dice Fuglesang. “Es el mismo 365 días al año”. Este no es el caso en las plantas terrestres, que tienen que lidiar con las flores de algas, la escorrentía del río, las tormentas y los cambios de temperatura estacional. Además, se necesita menos pretratamiento químico del agua en profundidad, y debido a que todo el equipo está bajo el agua, no hay controversia de “no en mi patio trasero” por poner una infraestructura grande y desagradable cerca de la orilla del mar.
A pesar de sus ventajas sobre las plantas terrestres, la desalinización submarina tiene varios obstáculos para despejar antes de escalar a los niveles comerciales. Para empezar, todavía es demasiado caro. La desalinización por tierra es varias veces más costosa que sacar agua de los acuíferos o lagos, incluso en las plantas giga en el Medio Oriente que se benefician de abundante energía solar y grandes economías de escala. Incluso si la tecnología submarina reduce el costo de la desalinización por tierra en un 40 por ciento, seguirá siendo una forma costosa de obtener agua potable.
“Necesitamos recordar que una vez que el agua está desalinada, aún debe ser bombeada desde profundidades de hasta 600 metros”, dice Hilal NidalDirector Fundador del Centro de Investigación del Agua de la Universidad de Nueva York en Abu Dhabi, quien ha estudiado ingeniería de tratamiento hídrico durante más de 30 años. “Las primeras pruebas piloto son prometedoras, pero la tecnología aún no se ha probado a gran escala”.
La energía renovable asequible hará que la desalinización submarina sea más viable. Las mejoras en la tecnología también ayudarán. El grupo de investigación de Hilal, por ejemplo, está desarrollando membranas de ósmosis inversa eléctricamente conductivas que se mantienen limpias al repeler iones e impurezas de sal. Extenderían los intervalos de mantenimiento, que Fuglesang dice que podría ser de dos a tres años con membranas existentes.
Aunque los defensores de la tecnología dicen que tendría poco efecto en la vida submarina, otros instan a más investigaciones a evaluar su impacto en los ecosistemas marinos. “Muchos organismos prosperan a una profundidad de 500 metros”, dice Adina Paytanprofesor afiliado al Instituto de Ciencias Marinas de la Universidad de California, Santa Cruz. La zona crepuscular, que se extiende de 200 a 1,000 metros debajo de la superficie, no solo es hogar de organismos como ballenas, calamares y medusas. “Es extremadamente importante para muchos procesos oceánicos, como el ciclo del carbono y el ciclo de nutrientes”, dice Paytan. Las empresas deberán asegurarse de que su consumo de agua y su subproducto salado de salmuera no dañen la vida marina o alteren significativamente estos procesos.
Dadas las profundidades requeridas, la desalinización submarina no funcionará en cualquier lugar junto al mar. “Muchas ciudades costeras se encuentran en amplias estantes continentales, lo que significa que las aguas profundas están lejos en alta mar”, dice Hilal. Las costas con caídas pronunciadas son ideales porque los estantes poco profundos requerirían tuberías largas, lo que aumenta el capital y los costos operativos.
Fuglesang no está preocupado por los obstáculos técnicos o de ingeniería; Él dice que el mayor desafío de la industria será alinear a los clientes, gobiernos y socios financieros. Flocean está trabajando en lo que será la primera planta de desalinización de la subsalinación a gran escala del mundo, frente a la costa de Noruega, y tiene un contrato para comenzar a suministrar agua a una instalación industrial en 2026. Regionar también ha asegurado su primer cliente industrial, con planes para comenzar Construir una planta en el Golfo del Mar Rojo de Aqaba a finales de este año, y al Área de la Bahía. Agujero está probando su prototipo cerca de Los Ángeles.
Es muy probable que se necesitarán contratos gubernamentales a largo plazo para que la desalinización submarina realmente despegue, y pueden resultar difícil de alcanzar. “La industria de la infraestructura del agua es bastante conservadora”, dice Fuglesang, y señala que debido a que los nuevos proyectos son tan caros, “nadie quiere ser el primero” para hacerlo todo en una nueva tecnología.
Hilal dice que cree que la desalinización submarina podría ser convencional y suministrar agua a ciudades enteras. Pero, agrega, “llegar a la verdadera escala de la ciudad llevará tiempo, posiblemente una década o más”.