El gran salto de la tecnología que puede acabar con la sed en el mundo
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El gran salto de la tecnología que puede acabar con la sed en el mundo

Nuestros océanos cubren más del 70% de la superficie de la Tierra y contienen el 97% de su agua. La energía necesaria para alcanzar este proceso aparentemente simple siempre ha sido muy costosa. Pero ahora, gracias a las nuevas tecnologías, los costos se han reducido a la mitad y enormes plantas de desalinización se están abriendo varias partes del mundo.
Por BBCMundo
14 de octubre, 2015
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La producción de agua potable del mar, a través de la desalinización, siempre pareció ser la respuesta más obvia a la escasez del agua.

Nuestros océanos cubren más del 70% de la superficie de la Tierra y contienen el 97% de su agua.

Pero la energía necesaria para alcanzar este proceso aparentemente simple siempre ha sido muy costosa.

Pero ahora, gracias a las nuevas tecnologías, los costos se han reducido a la mitad y enormes plantas de desalinización se están abriendo varias partes del mundo.

Plantas gigantescas

La mayor planta desalinizadora del planeta, que se encuentra en Tel Aviv (Israel), está siendo ampliada para alcanzar sus límites máximos de producción.

Esto significará 624 millones de litros diarios de agua potable. Y podría vender 1.000 litros (consumo semanal medio de una persona) por US$0,70.

La que será planta más grande del mundo, en Arabia Saudita, podría producir 1.000 millones de litros diarios de agua potable.

La que será planta más grande del mundo, en Arabia Saudita, podría producir 1.000 millones de litros diarios de agua potable.Foto: POYVRY

También la planta de Ras al-Khair, en Arabia Saudita, alcanzará su producción plena en diciembre.

Instalada en el este de la Península Arábiga, será incluso mayor que la israelí, abasteciendo con mil millones de litros diarios a Riad, cuya población está creciendo rápidamente.

Y una planta de energía vinculada a ella producirá 2,4 millones de vatios de electricidad.

Del mismo modo, en San Diego se encontrará la mayor planta de EE.UU, que estará operativa en noviembre.

Las innovaciones que lo hacen posible

El modo tradicional de extraer agua potable del mar, o agua salobre, es hervirla y después recoger el agua evaporada como un destilado puro.

Esto demanda una gran cantidad de energía, pero funciona bien si se combina con plantas industriales que producen calor en su funcionamiento normal.

Las nuevas desalinizadoras de Arabia Saudita se construyen junto plantas de energía por este motivo.

Esta ósmosis inversa utiliza menos energía y ha dado una nueva oportunidad a una tecnología que existe desde los años 60.

Implica empujar el agua salada a alta presión a través de una membrana de polímero que contiene agujeros con un tamaño equivalente a la quinta parte de un nanómetro.

Los orificios son lo suficientemente pequeños para bloquear las moléculas de sal pero lo suficientemente grandes para permitir el paso de las moléculas de agua.

“Esta membrana quita las sales y minerales completamente del agua”, explica el profesor Nidal Hilal, de la Universidad de Swansea, en Reino Unido, y editor en jefe de la revista “Desalinización”.

Pero estas membranas podían obstruirse fácilmente y perder rendimiento.

Ahora, una mejor tecnología de materiales y técnicas de tratamiento previo nuevas permiten que sigan funcionando con mayor eficiencia durante más tiempo.

Y en Israel, los diseñadores de Sorek ahorran energía usando vasos de presión de tamaño doble.

Tecnología alternativa

La ósmosis directa es una forma alternativa de eliminar la sal del agua del mar, según el profesor Nick Hankins, ingeniero químico de la Universidad de Oxford.

En lugar de empujar el agua a través de la membrana, se utiliza una solución concentrada para extraer la sal.

Después eliminas esa disolución, produciendo el agua pura.

“Es posible separar el agua con muy poca energía”, asegura el profesor.

Otro posible método es la llamada desionización capacitiva, que en esencia es tener un imán para atraer la sal.

“Deberíamos ser capaces de desalar el agua usando entre la mitad y una quinta parte de la energía de la ósmosis inversa”, asegura el doctor Michael Stadermann, del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore de California.

Esta técnica aún está en etapa de prueba.

¿Y la sal sobrante?

Un problema con la desalinización es qué hacer con la sal sobrante.

El agua en el Golfo Pérsico históricamente tiene 35.000 partes de sal por millón (ppm). Pero según su Ministerio de Medio Ambiente y Agua, algunas áreas cercanas a las plantas alcanzan ahora las 50.000 ppm.

“Hay que asegurarse de que el agua demasiado salada es desplazada lo suficientemente lejos del mar, que no tienes recirculación de esa agua, porque de lo contrario se volverá más y más salada”, dice Floris van Straaten, de la empresa de ingeniería suiza Pöyry, que supervisa la construcción del proyecto de Ras al-Khair.

Por su parte, Jessica Jones, de Poseidon Water, firma que construye la planta de Carlsbad en California, sostiene: “Nuestra planta está instalada junto a una planta de energía que utiliza agua de mar para la refrigeración”.

“Nuestro descarga se mezcla, por lo que en el momento en que entra en el océano, la sal se ha dispersado”.

Pero en Estados Unidos los grupos ecologistas han luchado en los tribunales contra la construcción de nuevas plantas de desalinización, diciendo que las consecuencias de la reintroducción de la salmuera al mar no se han estudiado adecuadamente.

“Y cuando el agua se está extrayendo del océano, trae peces y otros organismos que se introducen en la maquinaria, teniendo esto un impacto ambiental y económico”, explica Wenonah Hauter, director de Food and Water Watch en Washington DC.

Precio del agua

La desalinización puede ser cada vez más barata, aunque todavía es prohibitiva para los países pobres, muchos de los cuales sufren escasez de agua.

Más de dos quintas partes de los 800 millones de personas en África viven en zonas de “estrés hídrico”, que se define como la prestación de menos de 1.700 metros cúbicos de agua por persona.

Naciones Unidas predice que en 10 años casi 2.000 millones de personas vivirán en zonas con escasez de agua, luchando por menos de 1.000 metros cúbicos de agua cada una.

Lo que más necesitan estas regiones es un dispositivo de desalinización que pueda suministrar a 100 o 200 personas, el tamaño de un pueblo.

La desalinización capacitiva es una solución potencia, al igual que la desalinización con energía solar, cuyos costes se han reducido el triple en 15 años.

Así, mientras la desalación ha avanzado enormemente en los países ricos,también es necesario que llegue a los que son más pobres en dinero y agua.

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Qué es el "agua muerta", el fenómeno que atrapa a los barcos en medio del océano

Un estudio realizado en Francia explica un fenómeno que ha dejado perplejos a los oceanógrafos desde que fue observado por primera vez en 1893 por el explorador noruego Fridtjof Nansen.
1 de agosto, 2020
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En 1893, el explorador noruego Fridtjof Nansen comenzó una expedición al Polo Norte que le daría fama mundial por conseguir romper el récord de latitud norte.

Esa travesía también lo convertiría en la primera persona en observar un extraño fenómeno que ha desconcertado a los oceanógrafos por más de un siglo.

Cuando navegaba por las aguas del Ártico, al norte de Siberia, Nansen notó que de pronto su barco, el Fram, comenzó a detenerse, a pesar de que sus motores andaban a toda máquina.

El aventurero describiría la anomalía como una “fuerza misteriosa” que retenía a su embarcación, haciendo que casi no pudiera maniobrar.

“Hicimos bucles en nuestro curso, a veces dimos vueltas, probamos todo tipo de estrategias para evitarlo, pero con muy poco éxito”, relató luego.

Nansen se convirtió así en el primero en observar este fenómeno, al que le dio el nombre de “agua muerta”.

Capas

Once años más tarde, en 1904, el físico y oceanógrafo sueco Vagn Walfrid Ekman logró identificar qué causaba esta anomalía.

Ekman demostró en un laboratorio que olas formadas en esta parte del océano Ártico debajo de la superficie, entre capas de agua salada y dulce -que tienen distinta densidad- interactuaban con un barco, generando resistencia.

Ártico

Getty Images
En el agua del Ártico se mezclan capas de diversa salinidad.

Lo atribuyó a los glaciares que se derretían, formando una capa de agua dulce sobre el mar, más salado y denso.

Sin embargo, en sus pruebas de laboratorio, Ekman vio que las olas de arrastre generaban oscilaciones en la velocidad del barco.

Esto difería de las observaciones de Nansen, cuyo barco se detuvo a una velocidad constante y anormalmente baja.

Hasta ahora nadie había podido explicar estas diferencias, ni tampoco entender exactamente cómo funciona el efecto que genera el agua muerta.

Pero un equipo interdisciplinario del Centro Nacional para la Investigación Científica (CNRS), la institución de investigación más importante de Francia, y de la Universidad de Poitiers, cree haber develado ambos misterios.

“Cinta transportadora”

El grupo de físicos, expertos en mecánica de fluidos y matemáticos franceses utilizó una clasificación matemática de diferentes olas internas y un análisis de imágenes experimentales a escala de subpíxel para estudiar el fenómeno.

En un trabajo que publicaron a comienzos de julio en la revista científica PNAS concluyeron que las variaciones de velocidad descritas por Ekman se deben a la generación de olas que actúan como una especie de “cinta transportadora ondulante”.

Cinta transportadora con valijas en un aeropuerto

Getty Images
El agua muerta atrapa a los barcos y hace que se muevan hacia adelante y hacia atrás, como si estuvieran en una cinta transportadora ondulante, descubrieron los científicos franceses.

Esta “cinta” hace que las embarcaciones se muevan hacia adelante y hacia atrás.

Los científicos también lograron unificar las observaciones de Ekman con las de Nansen, afirmando que el efecto oscilante es solo temporal.

Finalmente “el barco termina escapando y alcanza la velocidad constante que describió Nansen“, publicaron en su estudio.

Los expertos resaltaron que el fenómeno no solo se da en lugares con glaciares, sino en todos los mares y océanos donde se mezclan aguas de diferentes densidades.

“También se encuentra en lagos fríos de montaña en verano porque hay estratificación de la temperatura, y por lo tanto, existe el riesgo de que los nadadores se ahoguen”, advirtió el coautor del estudio Germain Rousseaux, en declaraciones al diario ABC de España.

Rousseaux agregó que el fenómeno ocurre además en la desembocadura de ríos como el Orinoco, en América del Sur, debido al flujo de los ríos con sedimentos sobre el agua salada del mar.

Cleopatra

Curiosamente, este estudio no se realizó con el fin de develar el misterio de lo que le ocurrió a Nansen hace más de un siglo, sino para desentrañar una incógnita mucho más antigua.

Ilustración de la Batalla de Accio

Getty Images
¿Quedó la flota de Cleopatra y Marco Antonio atrapada en agua muerta durante la Batalla de Accio?

El trabajo forma parte de un gran proyecto que investiga por qué durante la Batalla de Accio o Actium (en el año 31 a. C.), en la Grecia antigua, las grandes naves de Cleopatra y Marco Antonio perdieron cuando se enfrentaron a los buques más débiles de César Octavio.

¿Podría la bahía de Accio, que tiene todas las características de un fiordo, haber atrapado a la flota de la reina de Egipto en agua muerta?

Eso fue en realidad lo que se preguntaron los científicos franceses.

“Ahora tenemos otra hipótesis para explicar esta rotunda derrota, que en la antigüedad se atribuía a rémoras, ‘peces lechón’ adheridas a los cascos, según decía la leyenda”.


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