Ciencia, sequía en Cuba y cómo hacer potable el agua de mar

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La escasez de lluvias ha llevado los niveles de embalses a cotas mínimas históricas, lo que en no pocos lugares del país ha motivado medidas de racionamiento del agua distribuida por la red de acueductos. /Foto: Ramón Barreras Valdés (periódico Vanguardia)
La escasez de lluvias ha llevado los niveles de embalses a cotas mínimas históricas, lo que en no pocos lugares del país ha motivado medidas de racionamiento del agua distribuida por la red de acueductos. /Foto: Ramón Barreras Valdés (periódico Vanguardia)

La sequía en Cuba es un hecho. Baste para ilustrarlo este dato: los 242 embalses del país sólo acumulan un 38 por ciento de su capacidad total. Veinte de ellos están totalmente secos, 74 atesoran menos del 25 por ciento y 130 están a menos de la mitad, de acuerdo con datos publicados a mitad de marzo pasado. ¿Se puede desde la ciencia ayudar a revertir este problema?

Hagamos una abstracción e imaginemos por un momento que la capacidad global instalada para desalinizar agua de mar o similares salobres (calculada en unos 87 millones de metros cúbicos diarios) es puesta en función de paliar el déficit de 13,2 miles de millones metros cúbicos que hoy manifiestan las presas cubanas a consecuencia de la escasez de lluvias: se necesitarían ¡152 jornadas! de labor ininterrumpida de las 18 mil 426 plantas existentes en el mundo en 2016 para llevar esos acuatorios a su cota tope.

Por supuesto, no es el desalado la solución para revertir los bajos niveles de agua embalsada en la Mayor de las Antillas, aunque sí un paliativo al abasto de poblaciones donde es mínima la disponibilidad del vital elemento. También un recurso para uso agrícola e industrial.

¡QUÍTAME LA SAL DE ENCIMA!

Bombear agua desde el mar, separar los sólidos disueltos léase cloruros, sulfatos, carbonatos y trazas de sales que oscilan entre 35 mil y 5 mil partes por millón (ppm) y hacerla potable o cuando menos apta para el regadío u otros usos. Así de sencillo se explica en qué consiste la desalinización, un proceso físico-químico descubierto hace más de 2.500 años pero cuya industrialización se produjo hace menos de 60.

De acuerdo con estándares empleados por la Organización Mundial de la Salud (OMS), el agua “dulce” es una solución acuosa que contiene menos de 500 ppm. La considerada potable es básicamente la misma, agregándole además que entre sus cualidades sea un agua inodora, incolora, insípida y además libre de bacterias contaminantes.

Los dos procesos tecnológicos más extendidas son el de evaporación y la ósmosis inversa. La primera, por requerir de energía calórica adicional es considerada costosa y por tal razón fue declarada obsoleta, aunque a escala industrial aún la emplean centrales térmicas en las cuales el mismo proceso que genera la energía sirve también para desalinizar.

Hoy es la ósmosis inversa la práctica más común, en tanto resulta un proceso mucho más sencillo, pues consiste en separar el agua de mar o similares salobres (de pozos, espacios lacustres u otros) filtrando el fluido a presión a través de unas membranas que retienen los sólidos solubles y dejan pasar el líquido. Es por eso que resulta la tecnología a la cual se ponen los mayores recursos en materia de investigación-desarrollo

Una muestra de tales esfuerzos desde la ciencia es el reciente anuncio de la obtención a escala laboratorio de una membrana a base de grafeno que podría cambiar la forma en que se potabiliza el agua actualmente en el planeta.

El tema salió a la luz en un estudio publicado por el más reciente número de la revista Nature Nanotechnology que ha motivado la atención de los especialistas en muchas partes, incluida Cuba, donde la ciencia y actores de la administración de los recursos hídricos miran a la desalinización del agua de mar como alternativa de hecho aplicada─ frente a la coyuntura de sequía y disminución de los acuíferos tradicionales.

De acuerdo con datos de la Organización de Naciones Unidas, en la actualidad, alrededor de 60 millones de personas beben agua desalinizada a nivel mundial. Si tenemos en cuenta las perspectivas de crecimiento esperado para el año 2030, la población podría llegar a 9 mil millones de habitantes y además gran parte se establecería en la franja costera. Esto hace necesario una producción de agua desalinizada de 140 – 160 millones de metros cúbicos diarios (m³/día) para hacer frente al incremento de la demanda.

BENDITO GRAFENO

Por ello la importancia del nuevo descubrimiento, que con razón bautiza al grafeno como “material del futuro” por sus múltiples aplicaciones, en tanto el último de cuántos se le reconocen podría ayudar a resolver uno de los problemas más agudos que enfrenta la humanidad en nuestros días: la escasez de agua, sugerido incluso como posible causa de guerras futuras.

De acuerdo con la investigación publicada por Nature Nanotechnology, científicos de la Universidad de Manchester han logrado desarrollar membranas de óxido de grafeno capaces de filtrar el agua de mar, que ya no se hinchan al entrar en contacto con el líquido, el principal de los problemas afrontados con otros materiales, los cuales obligan a hacer frecuentes recambios de láminas y encarecen el proceso.

Hasta el momento, la práctica científica había conseguido demostrar la capacidad del grafeno para separar iones y moléculas de mayor tamaño. Sin embargo, al tratar de tamizar sales de menor tamaño, se presentaba el problema de la expansión de los poros de las membranas. Con la nueva propuesta los investigadores demostraron que “los poros pueden ser escalados, alcanzando dimensiones capaces de separar la sal disuelta en el agua”.

El profesor Rahual Nair, de la Universidad de Manchester, explicó en la nota publicada por la revista científica que “el desarrollo de membranas escalables hasta el nivel atómico con poros de tamaño uniforme es un avance significativo que abrirá nuevas posibilidades para mejorar la eficiencia de la tecnología de desalinización.

“Este es el primer experimento en su tipo. También demostramos que existen posibilidades reales de ampliar el enfoque descrito y producir membranas de grafeno en masa”, agregó el investigador.

Según el estudio, “se espera que los sistemas de membrana en base a óxido de grafeno puedan construirse a escalas más pequeñas, haciendo accesible esta tecnología a países que no cuentan con la capacidad financiera para construir grandes plantas”.

¿RODEADOS DE AGUA Y CON SED?

Cuando describen la metodología del escalado de la investigación a nivel productivo pareciera que hablan de Cuba, porque atenazada por una severa sequía que comenzó a manifestarse de manera gradual, pero sostenida desde 2009, autoridades del tema reconocen en la desalinización de agua de mar una alternativa que ha llegado para quedarse, tal como lo aseveraron en días recientes ante la opinión pública nacional funcionarios del Instituto Nacional de Recursos Hidráulicos (INRH).

Ricardo Limias, director de Inversiones de ese organismo, dijo en comparecencia en el programa televisivo Mesa Redonda que la opción de hacer potable el agua de mar mediante procesos industriales está insertada en un programa a mediano y largo plazos, en busca de incrementar la disponibilidad del líquido en la nación.

Por estos días el tema anda de boca en boca. Par de recientes reportes televisivos sobre la construcción de plantas de este tipo en Cuba, uno desde Santiago de Cuba y el más reciente sobre la estación de Marbella, en Guanabo, ilustran cómo el país se prepara en este ámbito para hacer frente a la carencia del líquido.

De hecho, la tecnología de desalinización se usa actualmente en la Isla en seis módulos desaladores que operan para satisfacer demandas del turismo y la industria, y existe un plan para extenderla hacia los asentamientos con mayor déficit de agua.

tabla-plantas

Tal es el caso de la ya referida en Santiago de Cuba, por ser la provincia con mayor afectación por la sequía. En ese territorio se prevé instalar otras cinco en el municipio de Guamá, al tiempo que reportes de prensa que hacen alusión al plan correspondiente a 2017 hablan del montaje de equipamientos similares en Cauto Cristo, provincia de Granma, mientras están previstas otras dos desalinizadoras en los polos turísticos del norte de Villa Clara y Cayo Coco, en Ciego de Ávila.

La expansión de esta tecnología en el país me hace pensar en la posibilidad de que un día no lejano comunidades de la costa sur cienfueguera entre Trinidad y esta urbe, otras en las márgenes de la bahía en la orilla de ultramar (La Milpa, El Perché, Rancho Club), e incluso hasta de los propios cayos interiores (Alcatraz y Carenas) pudieran beneficiarse con pequeñas plantas de este tipo para paliar viejos problemas con el abasto del preciado líquido.

Como aseveró el director de Inversiones del Instituto Nacional de Recursos Hidráulicos, además de garantizar agua para el consumo humano, las plantas desalinizadoras motivan la disminución de la explotación de acuíferos, la posibilidad de un tratamiento integral del líquido, la diversificación de las fuentes, además de su expansión en el uso industrial y de los servicios.

SALAO CON DULCE

Según datos de la Asociación Internacional de la Desalinización (IDA, por sus siglas en inglés), a escala global la capacidad de desalinización en 2016 era de 87 millones de m³/día, con Arabia Saudí (5,2 millones), Emiratos Árabes Unidos (4,1) y España (3,3) como los tres países con mayor potencial instalado.

Y para terminar como mismo empezamos, les propongo otro ejercicio de abstracción más cercano a nuestra realidad cotidiana. Traslademos la imagen gráfica al caso más de nuestro interés, el de la presa Hanabanilla, embalse encargado del suministro a las ciudades de Santa Clara y Cienfuegos que por estas fechas acusa una de sus más bajas capacidades de almacenamiento de agua: apenas el 26 por ciento de sus 300 millones: pues bien necesitaría que durante dos días y medio todas las plantas desaladoras del mundo trabajaran para paliar su déficit actual, de alrededor de 222 millones.

Así de grave es el asunto, así de promisorio el campo de la desalinización.

4 Comentarios

  1. Muy buen comentario, para premio del citma, y para estimulación con el 60 por ciento del salario, oíste Adonis. Muy oportuno, muy integral, ?regresó el Castillo de los grandes reportajes? Enhorabuena.

    • Mulata me has hecho subir los colores a la cara. No es para tanto. He estado aquí. Lo que pasa y no sobra es el tiempo. Un abrazo y ojalá instauraran esa cota para la estimulación salarial del gremio. Falta que le hace.

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