La desalación. ¿Parte de la solución o parte del problema?

Desaladora Aguilas

Desaladora de Águilas (Murcia). Imagen tomada de una Nota de Prensa del Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (http://www.magrama.gob.es/es/prensa/ultimas-noticias/detalle-multimedia.aspx?tcm=tcm:7-220405-16)

Llama la atención que, mientras muchos de los que trabajan en el mundo del agua y de las organizaciones que con él se relacionan manifiestan una gran preocupación acerca de la escasez de agua, actual y futura (las próximas guerras lo serán por el agua, se dice), esta preocupación no ha calado en la ciudadanía.

Podemos llegar a pensar que falta acceso al agua potable en algunos lugares, pero que falta agua y que, cada vez, faltará más, es algo que se nos escapa.

Quizá sea que abrir el grifo y disponer de agua abundante no representa esfuerzo alguno, o que el coste es tan reducido (en nuestro mundo) que ni siquiera lo valoramos [1], o tal vez que tenemos una fe ciega en nuestra capacidad técnica y en la desalación.

Como se decía en un blog no hace mucho, ¿cómo es posible que alguien piense que falta agua cuando hay una máquina que “fabrica” agua dulce  a partir del agua del mar?. Cierto, la “máquina” existe. En la foto se reproduce una de ellas, la de Águilas, en Murcia. 245 millones de euros de inversión, en servicio desde 2013, 60 hm3/año de capacidad [2] y un consumo energético (sin distribución) de 4,6 kwh por cada m3 transformado [3].

Esta entrada plantea cuestión de si, mediante la desalación [4], se puede resolver, sin tensiones, la eventual escasez de agua; si es o puede ser la varita mágica. Y es que la máquina que se citaba, como todas las máquinas [5], consume energía, y la energía es escasa y cuesta mucho…

Si seguimos con el ejemplo de la “máquina” de Águilas (buen ejemplo por reciente y desarrollado en una potencia mundial de la desalación como es España), los 4,6 kwh que  se consumen por m3 desalado (en planta) permitirían la extracción de esa misma cantidad desde un pozo con el agua a algo más de ¡1.400 m de profundidad! [6] A nadie, hoy día, se le pasa esa posibilidad por la cabeza. No es de extrañar que no esté resultando sencillo conseguir que participen los agricultores en el “negocio” de las desaladoras, ni siquiera en las zonas costeras y áridas españolas, con cultivos de variedades caras.

Podemos contextualizar lo que representa esa energía a nivel global con algunos números, referidos a la situación en la que encontraríamos hoy si todo el agua superficial utilizada en la agricultura procediese de desalación (no se incluye, por tanto, ni el agua de lluvia utilizada directamente ni el agua obtenida mediante pozos).

  • El consumo eléctrico total mundial se incrementaría en un 47% (en España, que no es un gran productor agrícola, el incremento sería de “sólo” el 27%) [7]. Ciertamente parece fuera de nuestras posibilidades
  • En términos económicos, el coste de la energía de desalación representaría un 61% del valor de la producción agrícola mundial (en el caso español sería un 44%) [8]. Una subida de los precios agrícolas de tal calibre daría lugar, sin duda, a un tremendo ascenso del hambre en el mundo.
  • La inversión necesaria, en España, equivaldría a la actual total prevista en los presupuestos del 2015 para infraestructuras durante 8,5 años [9]. La inversión, si acaso, estaría sólo al alcance de los países más ricos. El resto, a soportar una nueva forma de colonización.
  • Una cuestión más casera. Si aplicásemos la desalación a la producción del café, el coste de una taza preparada en casa (la repercusión del café como tal, al margen de la de prepararlo, lavar los utensilios, etc.) pasaría de 8 a 16 céntimos de euro. La taza de té sufriría menos: de los 10 céntimos actuales se pasaría a 11 [10]. Quizá debiéramos cambiar hasta los hábitos más inocentes.

A todo lo anterior, los “crecimentistas” oponen la fe (ciega), hasta el punto que es casi un lugar común hoy argumentar que sólo se trata de los problemas iniciales, las disfunciones de juventud de la técnica y que en apenas 30 años el consumo energético unitario se ha dividido por diez, que sólo es cuestión de un poco de tiempo más para que la energía no sea un problema.

Pero lo que ocurre realmente es que existe un mínimo en la energía que hay que aportar al agua salada para quitarle la sal. Este mínimo es el de la energía de la disolución (esto no es técnica sino pura física).

La energía de desalación físicamente mínima es de 0.7 kwh/m3 (a 25 ºC) [11] supuesto que el ritmo de producción sea prácticamente nulo (correspondería a la primera gota de agua que se extrae del océano). En unas hipótesis más razonables [12]  el mínimo se convierte en 1,12 (esto equivale a tomar el agua de un pozo de 350 m de profundidad). Respecto a, la máquina de Águilas que hemos tomado como ejemplo, sería posible dividir el consumo energético por cuatro, aproximadamente, que no es poco para una técnica ya no tan joven, pero no más.

Pero sí que hay más: el agua del mar está en el mar, esto es, a la cota cero, y los riegos están más altos. Por tanto, para regar necesitamos una elevación por bombeo. Por ejemplo, para regar nuestro parque de Retiro necesitaríamos una elevación adicional de 666 m (quizá sólo por casualidad, pero el número de la bestia es la cota en la estatua del ángel caído). Entonces, poner agua desalada para riego en Madrid es equivalente a obtenerla de un pozo a algo más de 1.000 m. Y esto (que no tiene en cuenta ni los factores orográficos ni la distancia del transporte) podría corresponder a la situación española media [13].

En resumen, los 1.400 m de elevación a que equivale la desalación hoy (al nivel del mar) podrían llegar a reducirse a “tan sólo” 1.000 m (ahora a cota de cultivo), y esto, en el mejor de los mundos futuros posibles.

Obviamente, los puntos de tensión que señalábamos antes siguen siendo reales. Tan sólo es necesario dividir los valores por 1,4: sustituir toda el agua agrícola superficial por agua desalada representaría en España, como mínimo futuro, un incremento del consumo eléctrico total del 20% y un incremento de costes de la producción agrícola (sólo como repercusión del consumo energético) del 32% (en el global mundial serían el 34 y el 43% respectivamente). Y ya sólo necesitaríamos aplicar a la desalación toda la inversión en infraestructuras prevista en el presupuesto de 2015 y en otros cinco años más.

En pocas palabras, quizá podamos tener agua, pero a costa, al menos, de no tener ni alimentos ni energía. ¿Entenderemos alguna vez que existen límites y que lo de los panes y los peces fue un milagro?

NOTAS PERFECTAMENTE PRESCINDIBLES

[1] Por el precio de un café, en bar, una persona puede disponer de todo el agua necesaria durante más de dos días, según la Asociación Española de Abastecimiento y Saneamiento (http://www.iagua.es/noticias/economia/13/12/11/estudio-aeas-aga-2013-%C2%BFque-precio-pagan-los-usuarios-del-servicio-del-ciclo-integral-de-agua-en-espa-)

[2] http://www.acuamed.es/actuaciones?actuacion=88

[3] http://www.acuamed.es/media/actuaciones/88/aguilas-corta-def.pdf. Kwh (kilovatiohora) es la medida habitual de la energía eléctrica consumida.

[4] La desalación a escala industrial empieza a mediados del siglo pasado y llega hasta hoy mismo, siendo la técnica casi universalmente utilizada la de la ósmosis inversa, a través de membranas.

[5] Del diccionario de la RAE: “Conjunto de aparatos combinados para recibir cierta forma de energía y transformarla en otra más adecuada, o para producir un efecto determinado“.

[6] Elevar un metro cúbico (1.000 litros) a un metro de altura, con un rendimiento de 0,85 (todos los factores incluidos, algo que ya quisiéramos) consume 3,2 wh (por cuestiones de ver el orden de magnitud, mi consumo eléctrico, sin calefacción, es de 30 kwh cada mes. Con ese consumo podría elevar 1.000 m3 desde un pozo de 10 m de profundidad.

[7] Se obtiene a partir del consumo energético citado de 4,6 kwh/m3 aplicado a un consumo mundial de agua estimado por la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (http://www.fao.org/nr/water/aquastat/data/) de 2,7 millones de millones de m3 al año (20 mil millones en el caso español). Este valor se corrige por un factos de 0,79 (casualmente, el mismo factor para España y para el mundo en su conjunto) para estimar el volumen anual consumido de agua superficial (http://www.fao.org/nr/water/aquastat/data/query/index.html?lang=en). Estas magnitudes se ponen en relación con la producción eléctrica estimada por la Agencia Internacional de la Energía (http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/KeyWorld2014.pdf): 20,9 millones de millones y 261 mil millones de kwh respectivamente para el conjunto mundial y para España

[8] Supone considerar un precio de 0,12 €/kwh, valor que estima la UE para España en 2013 y para industrias de tamaño medio, sin impuestos (http://ec.europa.eu/eurostat/tgm/refreshTableAction.do?tab=table&plugin=1&pcode=ten00117&language=en). La estimación del valor de la producción agrícola es a pié de granja y proviene de  las estadísticas de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (http://faostat.fao.org/DesktopDefault.aspx?PageID=613&lang=es#ancor) 2,6 millones de millones de $USA la mundial y 19 mil millones de euros la española

[9] La inversión presupuestada se ha tomado de http://www.expansion.com/2014/09/30/economia/1412094518.html?a=VO22c96e78b8ac47836a1b4dffb1f6905e2&t=1420389014, mientras que la necesaria se ha determinado a partir de los valores antes citados a los que se ha aplicado el ratio de la planta de Águilas

[10] El coste actual se ha establecido considerando el precio en tienda (12 y 50 €/kg para el café y el té respectivamente), el contenido de una taza (7 y 2 g/taza para café y té respectivamente) y el agua que se necesita para completar todo el proceso hasta llegar a disponer del café tostado y del té preparado para infusión (desde el cultivo al empaquetado). Esto último se toma de http://www.waterfootprint.org/Reports/ChapagainHoekstra2007waterforcoffeetea.pdf, donde se establecen unas necesidades de agua (agua virtual o huella hídrica) de 21 y 10,4 m3 de agua por kg de producto para el café y el té respectivamente. Como anotación al margen, actualmente prácticamente todos los cultivos de café y té crecen a partir del agua de lluvia

[11] Este valor aparece en muchas referencia (por ejemplo, http://www.nap.edu/openbook.php?record_id=12184&page=74) y responde a una energía de disolución de 3,87 kj/mol y una concentración de sal del 3,5% en peso

[12] Se ha considerado que se recupera el 50% del agua (o lo que es lo mismo, que, de un m3 de agua del mar, una mitad queda desalada y la otra se devuelve al mar en forma de salmuera) y un rendimiento, todo incluido, del 80%l

[13] La cota topográfica meda de España es la 660, ciertamente superior a la de la plana Europa (340) pero inferior a la de África (750), que vuelve a tener mala suerte. Datos INE

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