PROGRAMA AGUA. DESALINIZACIÓN COMO INSTRUMENTO DE AUTOSUFICIENCIA HÍDRICA TERRITORIAL

Mario Araus Gozalo, Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos. Jefe de Proyecto. Aguas de las Cuencas Mediterráneas, S.A. (ACUAMED)

RESUMEN

La evolución de nuevas tecnologías para la obtención de nuevos recursos hídricos, o para la mejora de los actuales, tiene un papel determinante en la consolidación del desarrollo territorial de nuestro país. Una de las tecnologías que más ha avanzado en este aspecto es la desalinización por ósmosis inversa.

La razón de ser del Programa A.G.U.A. es el desarrollo y materialización de actuaciones concretas que garanticen la disponibilidad y la calidad del agua en toda España, y, de manera particular, en las cuencas mediterráneas.

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Uno de las premisas básicas de este Programa es el empleo de los últimos avances tecnológicos para plantear soluciones eficientes a los problemas que trata de resolver.

La desalinización por ósmosis inversa se presenta como una de las tecnologías con mayores posibilidades para solucionar problemas de calidad y garantía de abastecimientos en las zonas litorales, así como para consolidar el sector agrícola en zonas estratégicas para la economía nacional.

Por estos motivos el Programa A.G.U.A. incluye un total de 34 plantas desalinizadoras a lo largo del territorio que conforman las cuencas mediterráneas. El desarrollo de estas infraestructuras supone una inversión conjunta de 1.945 millones de euros y una capacidad de producción anual total de 713 hm3.

INTRODUCCIÓN

A lo largo de la historia, los progresos tecnológicos del hombre han venido condicionando la estructura de los factores económicos de la sociedad y el desarrollo de la planificación territorial.

Es comúnmente admitido que los orígenes de la planificación moderna del territorio se sitúan en el período histórico correspondiente a la revolución industrial. En este momento los avances tecnológicos por un lado, y las presiones existentes en la sociedad derivadas de los nuevos modelos de producción económica propiciaron la situación idónea para establecer las bases del urbanismo moderno. Se comenzó entonces a prestar atención a los equipamientos

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urbanos, destinándose inversiones a mejorar o a construir sistemas de abastecimiento y saneamiento.

Posteriormente, el descubrimiento de la electricidad a finales del siglo XIX y el desarrollo del automóvil a principios del siglo XX marcaron los hitos de la futura planificación urbanística comenzando a sistematizar el crecimiento de las ciudades con instrumentos de planeamiento específicos.

En España, el impulso definitivo de la sociedad urbana se produce con el desarrollo de la sociedad industrial en los años 60 y principios del 70. Este desarrollo se produjo de una manera muy rápida, llevando parejo también un éxodo masivo de la población rural a las ciudades lo que, como es conocido, produjo importantes desequilibrios en el conjunto del territorio. En estos años se produce así mismo un incremento del sector terciario, convirtiéndose el turismo en uno de los impulsores de la economía nacional.

A finales de ese período, concretamente en marzo del año 1974, en el marco de la inauguración de las Jornadas y Curso sobre Explotación de Abastecimientos de Agua organizadas por el Centro de Perfeccionamiento Profesional y Empresarial del Colegio de Caminos, Canales y Puertos, Don Gabriel Barceló presidente de dicho Centro hacía la siguiente reflexión:

“El agua es un bien común pero escaso, por tanto es necesario su óptimo aprovechamiento. Es necesario naturalmente, facilitar agua con la necesaria garantía de cantidad y calidad. El agua quizás sea uno de los elementos que limitarán el desarrollo de nuestro país, a menos que nuevas técnicas permitan a costes convenientes obtener aguas de otras procedencias”.

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Esta reflexión cobra en el momento actual una especial relevancia. Sin ánimo de dar un carácter profético a los contenidos de dichas jornadas técnicas, se ha creído oportuno incorporar esta cita para ilustrar la importancia que tiene la evolución de nuevas tecnologías para la obtención de recursos hídricos que consoliden el desarrollo territorial de nuestro país. Sin duda, como se explicará más adelante, una de las tecnologías que más ha avanzado para la obtención de agua de otras procedencias, denominadas genéricamente convencionales, ha sido la desalinización de agua y más concretamente la desalinización por ósmosis inversa.

Esta tecnología ha supuesto uno de los principales ejes de desarrollo de las principales actuaciones contempladas en el Programa A.G.U.A. (Actuaciones para la Gestión y Utilización del Agua) del Ministerio de Medio Ambiente en el ámbito geográfico de las Cuencas Mediterráneas de España.

SITUACIÓN DE LA DESALINIZACIÓN EN ESPAÑA

En la situación actual, el desarrollo territorial de España está fuertemente influido por el ritmo de crecimiento de nuestra sociedad. En los últimos años, el desarrollo económico que ha vivido nuestro país ha venido acompañado por un aumento constante de su población.

En la figura siguiente se muestra la evolución de la población española y la tasa de crecimiento asociada relativa a diez años, salvo para el período comprendido entre el año 2001 y 2006. Precisamente en estos últimos cinco años se ha registrado una tasa de aumento de la población de más de un 8%.

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50

12,00%

10,00%

40 35

8,00%

30 25

6,00%

20 4,00%

15 10

Tasa de variacióbn %

Población (millones hab.)

45

2,00%

5 0 1900

0,00%

1910

1920

1930

1940

1950

1960

Evolución población española

1970

1981

1991

2001

2006

Tasa de variación

(Fuente INE. Datos 1900 – 2001 Censo; Datos 2006 Padrón)

De esta población total el 68% vive a una distancia inferior a 100 km de la costa. Por otro lado, además del crecimiento total de la población, hay otros fenómenos que hay que tener en cuenta a la hora de caracterizar las demandas hídricas. La continua mejora de las comunicaciones interiores, la consolidación de la adopción de segundas residencias en zonas turísticas y el mantenimiento de este sector como uno de los motores del sector terciario y de la economía del país, en el año 2005 el turismo supuso el 11% del PIB, han provocado un importante aumento en los flujos de población estacional en los últimos años. Estos flujos originan importantes incrementos de demanda hídrica en las zonas litorales mediterráneas en períodos de tiempo muy concentrados que, además, suelen coincidir con épocas de bajas precipitaciones.

En esta situación, los agentes encargados de planificar la ordenación del territorio tienen que articular instrumentos que posibiliten un urbanismo flexible, que permita, en definitiva, adaptarse a una sociedad en cambio permanente, posibilitando el desarrollo de la misma.

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Para que esta planificación sea posible, se hace necesario disponer de equipamientos que garanticen el abastecimiento hídrico de los nuevos desarrollos territoriales y que, a su vez, tengan suficiente flexibilidad para adaptarse al ritmo de crecimiento de los mismos.

Por otro lado, también cobra una especial importancia la necesidad de garantizar una adecuada calidad a los sistemas actuales de abastecimiento. No es infrecuente la existencia de contaminación en los abastecimientos de las zonas litorales que se han venido realizando con aguas subterráneas de acuíferos costeros. Tampoco hay que olvidar la realidad de los territorios insulares en los que la no existencia de recursos tradicionales con capacidad suficiente para afrontar el crecimiento de su población hace buscar nuevas fuentes de recursos hídricos.

A estos fenómenos de concentración de la población en las áreas litorales, hay que añadir otro problema que igualmente tiene una clara repercusión en la economía del país y, por tanto, en su desarrollo territorial. Este problema se deriva del hecho de que en nuestro territorio no siempre van unidas las zonas más fértiles y productivas para agricultura con la disponibilidad de recursos hídricos. Esta situación es más grave en el sureste español, en provincias como Almería o Murcia con industrias agrarias que suponen uno de sus principales pilares económicos, así como del conjunto de la nación. En Almería, por ejemplo, la agricultura supone cerca del 20% de la producción de la provincia, cuando en el conjunto de España la incidencia de este sector económico apenas llega al 5%. Gran parte de esta zona no tienen garantizada la disponibilidad de recursos hídricos convencionales ni en cantidad ni en calidad.

La desalinización por ósmosis inversa, ya sea de mar o de aguas salobres con menor salinidad, permite paliar estas situaciones de desabastecimiento. Por un lado, garantiza la

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total disponibilidad de recursos hídricos al no depender de factores climáticos para cumplir su función. Por otro, la evolución que ha sufrido este sistema de desalinización permite implantar infraestructuras modulables y flexibles, adaptables a diferentes modelos de evolución de desarrollo territorial con unos costes admisibles hoy en día dado el avance de esta tecnología.

De manera simplificada, esta tecnología se basa en el paso por una membrana semipermeable del agua salada a una presión determinada, que depende de la concentración de sal, obteniendo un permeado de agua con una concentración salina dentro de los límites del agua potable. Para agua de mar, el ratio de permeado obtenido es del 45%, en aguas salobres este ratio es mayor. Adicionalmente, se produce un efluente de rechazo hipersalino, con el doble de concentración de sal en el caso de agua de mar. Este efluente debe ser gestionado correctamente con el fin de no producir alteraciones en su medio receptor.

Atendiendo a los motivos apuntados no es sorprendente que España sea en la actualidad el quinto país en cuanto a capacidad total de desalinización instalada, por detrás tan sólo de los países del Golfo Pérsico y de Estados Unidos, ni que suponga un referente en la aplicación de la desalinización de agua destinada a usos agrarios, en los cuales se emplea actualmente del orden del 20% del total de agua desalada.

En cuanto a la importancia de la desalinización en el conjunto del abastecimiento urbano, baste señalar que a finales del 1998, cerca ya del 5% el consumo total de agua para abastecimiento en España procedía de agua desalada.

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La evolución de la instalación de la capacidad de desalinización en España hasta llegar a la quinta posición mundial ha venido marcada por la evolución tecnológica del tratamiento. Esta evolución se ha basado principalmente en la progresiva reducción de los consumos energéticos necesarios para la desalinización. Hay que tener presente que el coste asociado al consumo energético para desalar agua de mar supone alrededor del 40% del coste total necesario para la obtención de este recurso. La reducción de los consumos energéticos se apoyó fundamentalmente en la mejora de la fabricación de las membranas de ósmosis, la optimización de los rendimientos de los equipos mecánicos y la adopción de nuevos equipos de recuperación de la energía residual del proceso.

Por tanto, conforme la evolución tecnológica permitió reducir el consumo energético específico (kilowatios hora consumidos por metro cúbico desalado) se fue incrementando la capacidad de producción instalada en España. Los gráficos siguientes muestran el crecimiento de esta capacidad frente a la evolución del consumo energético específico:

1.600 1.400

1.000 800

3

x 10 m3/día

1.200

600 400 200 0 1970

1975

1980

1985

1990

1995

2000

2005

Año

Producción total

Us o urbano

Us o agrícola

Us o indus trial

Evolución de producción de agua desalada en España (agua de mar y salobre) (fuente: Asociación Española de Desalinización y Reutilización)

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Evolución del consumo energético específico de la desalinización en España (Fuente: Asociación Española de Desalinización y Reutilización)

Para completar la información ofrecida en estos gráficos se hace necesario señalar que las primeras desalinizadoras instaladas en España estaban basadas en sistemas de destilación de vapor, por lo que los consumos energéticos presentados en el gráfico anterior hasta antes del año 1990 corresponden a estas tecnologías. No es hasta 1990 cuando se construye en Las Palmas de Gran Canaria la primera planta de ósmosis inversa con una capacidad importante, 36.000 m3/día. Los valores presentados en el gráfica desde dicho año en adelante corresponden a consumos energéticos de desalinización mediante ósmosis inversa, siendo éste el sistema más extendido actualmente en España.

Volviendo al gráfico que muestra la evolución de la capacidad instalada se observa claramente como a partir del año 1990 se produce un punto de inflexión en la tendencia seguida hasta dicha fecha, comenzando un incremento en la capacidad que llegó en el año 2004 hasta 1.410.000 m3 / día. De esta capacidad, el 49% corresponde a desalinización de agua de mar y el 51 % a desalinización de aguas salobres.

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Sin embargo, el hecho de contar con dicha capacidad instalada no ha significado la generación de la totalidad de recursos asociados a la misma. En determinadas ocasiones, la falta de conducciones de distribución o de infraestructuras de regulación ha provocado que se den casos de plantas funcionado por debajo de su capacidad nominal, con la consecuente repercusión en el coste específico de producción.

Hay que señalar que si bien el coste asociado al consumo energético supone aproximadamente el 40 % del coste total de generación, los costes imputables a la amortización de la inversión pueden variar entre un 30 y 40% del dicho coste total. El hecho de no elaborar una correcta planificación en una instalación de este tipo supone la pérdida de la ventaja que ha supuesto el desarrollo tecnológico de la misma y que la hace competitiva ante otras fuentes de recursos hídricos. Se trata, en definitiva, de un error que puede llevar a unos niveles de costes equivalentes a varios años atrás en el tiempo.

LA DESALINIZACIÓN EN EL PROGRAMA AGUA

La razón de ser del Programa A.G.U.A. es el desarrollo y materialización de actuaciones concretas que garanticen la disponibilidad y la calidad del agua en toda España, y, de manera particular, en las cuencas mediterráneas.

Una de las premisas básicas de este Programa es el empleo de los avances tecnológicos que aporta el siglo XXI para poder plantear soluciones eficientes a los problemas que trata de resolver.

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Como se ha comentado en el punto anterior, la desalinización por ósmosis inversa se presenta como una de las tecnologías con mayores garantías para solucionar problemas de calidad y garantía de abastecimientos en las zonas litorales, así como para consolidar el sector agrícola en zonas estratégicas para la economía nacional.

Se trata, además de una tecnología en la que España se puede considerar un país puntero, tanto por su desarrollo territorial como por la experiencia acumulada de las empresas españolas en su implantación y explotación.

Se está, por tanto, en un momento en el que parece oportuno comenzar a cambiar la denominación de recurso no convencional, etiqueta hasta ahora frecuente a la hora de referirse al agua desalada, y pasar a considerar la desalinización como un recurso convencional. Es un hecho que en determinadas áreas puede ser el único recurso disponible, bien por la inexistencia de otro tipo de fuentes de suministro, bien porque éstos presentan problemas de calidad que los hacen inservibles.

Por estos motivos el Programa A.G.U.A. incluye

un

total

de

34

plantas

desalinizadoras a lo largo del territorio que conforman las cuencas mediterráneas.

El desarrollo de estas actuaciones supone una inversión conjunta de 1.945 millones de euros y una capacidad de producción 3

anual total de 713 hm .

Infografía del estado final de la planta desalinizadora de Torrevieja

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De esta capacidad se prevé destinar aproximadamente el 32 % para riego agrícola. La producción anual de agua desalada en el año 2004 de las plantas desalinizadoras promocionadas por el Estado en el ámbito nacional se situó en 140 hm3 .

En el gráfico de la página siguiente se refleja de manera esquemática la división de estas actuaciones por provincias, indicando así mismo la capacidad de producción anual prevista en cada una de ellas. La más importante de todas ellas, atendiendo exclusivamente al criterio de capacidad instalada, es la planta desalinizadora de Torrevieja, actualmente en construcción, con una disponibilidad de recursos anuales de 80 hm3 . Estos recursos se destinarán a garantizar los regadíos del post-trasvase Tajo-Segura y al abastecimiento de la Mancomunidad de los Canales del Taibilla.

Como se puede observar, estas actuaciones se encuentran en diferentes fases de desarrollo, que van desde la puesta en marcha de instalaciones que todavía no habían podido comenzar a dar servicio hasta la fase de redacción de proyectos.

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En los nuevos desarrollos se ha tratado de aprovechar al máximo las posibilidades que ofrecen los últimos avances en la tecnología de desalinización en cuanto a dimensionamiento de las líneas de producción, buscando soluciones que puedan implantarse por fases de manera gradual. De esta manera, se busca ajustar la capacidad de producción a la demanda esperada, ya sea para abastecimiento, o para regadío.

Los últimos avances permiten disponer líneas unitarias de producción de 7.000, 10.000 ó incluso 16.000 m3/día, siendo la tendencia actual el aumento creciente del tamaño de las plantas, combinando diferente número de estas líneas. El aumento de tamaño de estas instalaciones origina, siempre que se haya realizado una correcta planificación de la misma, una rebaja de los costes de amortización debido al factor de escala.

Se han incorporado, así mismo, y de manera sistemática, las últimas mejoras en sistemas de recuperación de energía disponibles en el mercado para asegurar la eficiencia energética de la explotación.

En todas las ubicaciones se han buscado soluciones en las que, manteniendo la funcionalidad para la que son diseñadas, se permita la evacuación del agua de rechazo en condiciones compatibles con el medio, garantizando la dilución de la concentración de la sal de estos vertidos, inocuos por lo demás. Estas soluciones suelen emplear emisarios submarinos con difusores de salida diseñados para diluir el vertido en un radio reducido.

De manera general, además, se han implantado soluciones acordes a criterios de integración paisajística para reducir al mínimo el posible impacto visual que podría presentar una instalación de este tipo en zonas con un marcado carácter residencial.

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CONCLUSIÓN

Para concluir, se puede afirmar que las actuaciones contempladas en el Programa A.G.U.A. no sólo contribuirán a la consolidación de la desalinización como solución para garantizar la autosuficiencia hídrica territorial en el ámbito de las cuencas mediterráneas sino que, además, contribuirán de manera indirecta al avance de esta tecnología.

Esta contribución al avance tecnológico es inherente a planes coordinados de desarrollo de infraestructuras de la magnitud del contemplado en el Programa A.G.U.A. y redundará en el beneficio futuro de los usuarios de las mismas.

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