Como se mencionó en el artículo Desalinización en el Mar Salton: Primera Parte, la salinidad en el Mar Salton está constantemente incrementando. La desalinización es una opción comúnmente propuesta para la restauración del ecosistema y su papel en el plan SSRREI fue cubierto previamente. La primera parte de este artículo explicó los detalles de la destilación térmica y ahora este artículo hablara acerca de la filtración con membranas, la cual es otra técnica común para la desalinización.

La filtración con membranas es utilizada en una gran variedad de procesos industriales, incluyendo en la biotecnología, la industria farmacéutica, de bebidas, alimentos y agua de consumo. El concepto general implica el uso de presión para remover partículas presentes en un solvente (como el agua) a través de una membrana porosa. Dependiendo del tamaño de los poros en la membrana, se les puede clasificar como membranas de micro filtración (MF), ultra filtración (UF), nano filtración (NF) u osmosis reversa (OR), como se muestra en la Figura 1. Conforme el agua pasa por los poros de la membrana, el tamaño de los poros determina que partículas se quedaran atrapadas para ser removidas de la solución que sale del otro lado. Las membranas MF son capases de remover del agua solidos disueltos, bacteria y algunos virus. Las membranas UF y NF son capaces de remover todas esas cosas, además de emulsiones de aceites, materia orgánica natural, iones divalentes y farmacéuticos. Las membranas OR tienen los poros más pequeños (0.001-0.01, micrómetros), los cuales le permiten remover iones monovalentes y minerales, como las sales, por lo tanto permitiendo la desalinización del agua [1].

1Figura 1. Clasificación de membranas en base al tamaño de sus poros [2].

En el proceso de la osmosis, el agua naturalmente se transporta de áreas con poca concentración de soluto a áreas con alta concentración de soluto a través de una membrana semipermeable [3]. En contraste, el proceso de osmosis reversa funciona con la aplicación de una presión externa para revertir el flujo natural del agua a través de la membrana, como se muestra en la Figura 2. Considerando agua salada como un ejemplo, esto significa que al final del proceso podemos obtener agua pura en un lado de la membrana mientras obtenemos una solución altamente salina “salmuera” del otro lado.

2Figura 2. Proceso de osmosis reversa.

Como se habló en la primera parte de este artículo, las mayores preocupaciones con ambos procesos de filtración a destilación o con membrana son los altos costos de energía y la alta producción de salmuera. En 1998, la Oficina de Recuperación de Estados Unidos presento un reporte con un pre estimado para el diseño de una planta de desalinización a base de osmosis reversa para ser utilizada en el Mar Salton. Fue estimado que el procesar 60 millones de galones de agua por día requeriría 27.8 kW por hora de electricidad por cada 1000 galones de agua, o $2.03 dólares por cada 1000 galones de agua fresca producida [4]. Como perspectiva, una planta típica de desalinización para agua marina opera a aproximadamente la mitad del costo de esta planta propuesta para el Mar Salton con solo un requerimiento de 13.25kW por hora por cada 1000 galones de agua procesada. Esta diferencia en precio se debe directamente a la alta concentración de sales en el Mar Salton. Además de esto, las altas concentraciones de impuridades causan que las membranas fallen con el tiempo. Por lo tanto, las membranas tendrían que ser limpiadas o remplazadas con regularidad para mantener los costos de operación bajos [5]. Otro problema sería la locación de las bombas de ingreso y de egreso del agua. La mayoría de las rutas sugeridas para las tuberías sugieren venir del océano Pacifico o del golfo de California, lo cual sería altamente costoso. Dependiendo de la locación, las bombas necesitarían levantar el agua a elevaciones por encima de entre 82-3636 pies y las tuberías necesitarían extenderse de entre 49-165 millas de largo. Además de esto, cualquier tubería con agua proveniente del Mar Salton necesitaría sobrepasar la elevación del Mar Salton que es actualmente 227 pies por debajo del nivel del mar.

Otras preocupaciones con el uso de filtración con membrana incluyen el impacto a la vida marina. Dependiendo de cómo y de donde se importa el agua para la planta de desalinización, pequeñas larvas y huevos de pescado podrían ser succionados, lo cual pondría en riesgo vida marina [7]. Esto es particularmente una preocupación a las orillas del Mar Salton, así como en los hábitats marinas del golfo de California, donde vive la vaquita de mar en refugios de vida salvaje.

Conforme la implementación del QSA en el 2017 se acerca, el Mar Salton está trayendo más atención y nuevas propuestas innovadoras para solucionar sus problemas. Tecnologías avanzadas, como la desalinización, son emocionantes y atractivas cuando se consideran las inmensas oportunidades que representan para el Mar Salton. Sin embargo, toda tecnología viene con desventajas y posibles consecuencias que quizás no son intencionales. La tecnología de desalinización debe de ser evaluada con mucho cuidado antes de decidir su función en las estrategias para rescatar al Mar Salton.

Escrito por Caroline Kim
Traducido por Miguel A. Garcia


 

[1] Safe Drinking Water Foundation. “Ultrafiltration, nanofiltraion and reverse osmosis”. Available from: http://www.hinesburg.org/water-project/safewaterdotorg-info-nano-and-ultrafiltration-reverse-osmosis.pdf

[2] Peng Wu and Masanao Imai (2012). “Novel Biopolymer Composite Membrane Involved with Selective Mass Transfer and Excellent Water Permeability”. Advancing Desalination. Available from: http://www.intechopen.com/books/advancing-desalination/novel-biopolymer-composite-membrane-involved-with-selective-mass-transfer-and-excellent-water-permea

[3] H2O distributors. “How Reverse Osmosis Works”. Available from:https://www.h2odistributors.com/how-reverse-osmosis-works.asp

[4] Bureau of Reclamation. Salton Sea Alternative Preappraisal Report. Available from: http://www.usbr.gov/lc/region/saltnsea/pdf_files/ssafpr/c-6.pdf

[5] Chris Johnston. The Guardian.” Desalination: the quest to quench the world’s thirst for water”. Available from:http://www.theguardian.com/technology/2015/may/27/desalination-quest-quench-worlds-thirst-water

[6] Bureau of Reclamation. Salton Sea Alternative Preappraisal Report. Available from: http://www.usbr.gov/lc/region/saltnsea/pdf_files/ssafpr/c-5.pdf

[7] Daniel Potter. KQED Science “Why Isn’t Desalination the Answer to All California’s Water Problems?”. Available from: http://ww2.kqed.org/science/2015/03/30/why-isnt-desalination-the-answer-to-all-californias-water-problems