Energía solar: Una puerta a una desalación sostenible y con menor costo energético

• Por Ricardo Salazar González, Dr. en Química. Investigador de Solar Energy Research Center (SERC Chile).

Un total de 22 plantas de desalinización se encuentran en operación actualmente en Chile, según indica el Primer Catastro Nacional de Plantas y Proyectos de Desalinización de Agua de Mar publicado en 2023. Esto equivale a una capacidad actual de 8.200 lts/s, pero ¿cuál es el costo energético que podrían tener estos proyectos hídricos?

El coste energético de la desalinización es una consideración crucial, debido a que puede afectar en la viabilidad y sostenibilidad de los proyectos. La desalinización, generalmente se realiza a través de métodos como la osmosis inversa o la destilación térmica, ambos intensivos en energía. Un ejemplo de esto es el uso energético de las plantas desaladoras de ósmosis inversa, la que -según algunos estudios- consumen aproximadamente 4,5 kWh de energía eléctrica y pueden emitir hasta 4 kg de CO2 en el proceso. Por lo que, “los valores de desalinización pueden alcanzar costes de entre 1 y 1,5 USD/m3.

Pero ¿cómo funciona el sistema? La energía solar se utiliza para alimentar bombas y los sistemas de osmosis inversa. Esta última es un proceso que impulsa el agua salada a través de una membrana semipermeable para separar las sales y otras impurezas, dejando agua dulce. Así, todo el consumo eléctrico podría provenir desde sistemas fotovoltaicos.

Para un proceso de desalación basado en destilación solar, la radiación solar se utiliza para calentar el agua salada y convertirla en vapor. Este vapor se condensa luego en agua dulce, dejando las sales y otras impurezas atrás.

Las energías renovables, en específico la solar, son una opción atractiva en la desalinización por varias razones. La primera es la independencia energética: Al ser una fuente de energía limpia y renovable, su uso en la desalinización ayuda a reducir la dependencia de fuentes de energía no renovables y contribuye a la sostenibilidad ambiental.

La segunda razón es que la mayoría de las regiones que requieren desalinización, como áreas costeras con escasez de agua, suelen recibir una cantidad significativa de luz solar lo que la convierte en una fuente de energía indicada para implementar plantas desaladoras.

La tercera, responde a la necesidad de disminuir los costos operativos a largo plazo, en comparación con otras fuentes de energía. Y, por último, la energía solar puede proporcionar una fuente de energía local, lo que significa que las instalaciones de desalinización pueden volverse más independientes desde el punto de vista energético.

En esta misma línea, este enfoque sostenible contribuye a la mitigación del cambio climático al reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y disminuir la dependencia de recursos no renovables como el petróleo y el gas. La innovación en este campo estimula el desarrollo de tecnologías más eficientes y respetuosas con el medio ambiente.

Asimismo, contribuye al bienestar a largo plazo de las comunidades, como también al de industrias relevantes del país como la minería, donde la implementación de la energía solar y plantas desaladoras se revela como una táctica valiosa para reducir la huella ambiental de la industria minera.

Además, este enfoque no solo disminuye los costos operativos y la dependencia de recursos no renovables, sino que también, fortalece la resiliencia de las operaciones mineras ante eventos climáticos extremos, como sequías. Junto con impulsar la innovación y el desarrollo tecnológico, esta combinación de agua de mar y energía solar tiene el potencial de remodelar la industria minera, estableciendo un paradigma más sostenible y eficiente.