Eficiencia energética y tratamiento de agua potable

El agua, una sustancia que se usa y rehúsa constantemente, es reciclada por el ciclo hidrológico. Para los usuarios del agua directamente afectados por la calidad de la misma uno de los pasos más importantes para proteger la salud es asegurarnos de que el agua disponible para beber es potable, un paso no tan fácil de alcanzar.

 

aguaEficiencia energética y tratamiento de agua potable

 

No podemos decir cómo es la calidad del agua simplemente mirándola, ya que sabemos que puede aparecer clara en un vaso y contener tóxicos químicos, o patógenos víricos o bacterianos, causantes de enfermedades.

Hasta hace unas decenas de años la calidad de un agua destinada a un abastecimiento se centraba principalmente en que el agua estuviera exenta de sabores, olores, no fuera muy dura y no contuviera bacterias patógenas, confiándose en gran medida en que el poder autodepurador de los embalses o ríos, y la protección de las zonas de captación eran suficientes para lograr una aceptable calidad que se completaría con un tratamiento simple de decantación, filtración y desinfección, así como hacer determinadas comprobaciones generalmente bacteriológicas del agua en la red, ausencias de sabores y olores y presencia de ligeras concentraciones del desinfectante empleado.

Hoy día y más aún de cara al futuro, y como consecuencia de la polución creciente y los mayores avances de la técnica y la ciencia hay que considerar además otros caracteres que inciden de forma perjudicial en la salud del consumidor (pesticidas, detergentes, subproductos de la desinfección y otras sustancias orgánicas e inorgánicas así como protozoos, virus, bacterias, etc).

Para potabilizar el agua, las poblaciones utilizan plantas de tratamiento y una amplia variedad de tecnologías que van desde el simple desbaste o filtración gruesa, los filtros de arena y la desinfección, hasta procesos químicos y mecánicos de gran complejidad.

Las operaciones de potabilización más simples comprenden una desinfección mediante un agente oxidante y una filtración en arena, hasta las más complejas que comprenden procesos de desinfección con ozono, filtración a través de carbón activo y procesos de filtración por membranas (ultrafiltración y ósmosis inversa).

La elección de un tipo de proceso u otro depende de la calidad de agua en origen, a mejor calidad menor intensidad en el proceso de tratamiento, todas las aguas superficiales y subterráneas constituyen ecosistema no cerrados que contienen sustancias en disolución, en suspensión y organismos vivos y a su vez estos ecosistemas están recibiendo aportaciones naturales y otras no tan naturales, derivadas de actividades humanas y productivas diversas.

El coste de uno u otro tipo de tratamiento también es muy diferente tanto desde el punto de visto energético como de gasto en reactivos para el tratamiento del agua, si tratar agua potable con tecnologías de tipo convencional tiene un consumo energético medio de 0,23-0,30 kWh/m3, el tratamiento con tecnologías de filtración por membrana eleva el gasto energético hasta 1,8-3,5 kWh/m3. Esta diferencia es de 1-2 euros por metro cúbico aproximadamente entre uno y otro tipo de tecnología.

La eficiencia energética de los procesos de filtración por membrana es muy alta, la utilización de bombas con turbinas para recuperación energética de la presión del agua de rechazo, ha conseguido disminuir el consumo energético hasta los 2,8 kWh/m3 en grandes instalaciones y también dependiendo de la salinidad del agua bruta.

Estos nos lleva a pensar la importancia que tiene la calidad del agua en origen (a mejor calidad el proceso de tratamiento es menos intenso y viceversa), y las posibilidades energéticas que presenta el agua en la naturaleza, desde la producción eléctrica en presas, pasando por el aprovechamiento de las aguas mientras circulan por las conducciones hasta la producción de electricidad utilizando la fuerza de las mareas.

davidCon la nueva revisión de la legislación de calidad de aguas, que aumentará las exigencias de los procesos de tratamiento de agua para alcanzar unos estándares de calidad más elevados, y con la disminución de las reservas de agua dulce que se prevén a futuro por la disminución de las aportaciones, debemos reflexionar sobre la necesidad de conseguir una eficiencia energética mayor en las instalaciones de potabilización, ya que el consumo eléctrico va a aumentar así como su precio y debemos plantearnos la utilización de equipos de alta eficiencia energética, utilización de fuentes de energía alternativas, etc. Existe un campo abierto de posibilidades para intentar que el precio del metro cúbico de agua no aumento en exceso.

Autor: David Casero Rodríguez. Ingeniero Técnico de Obras Públicas y profesor de EOI

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