FUNDAMENTOS DEL ESTUDIO: intervención humana

1.2.  Intervención humana

1.2.1. Regeneración de aguas residuales

En cuanto a la regeneración de agua se trata del empleo de las aguas residuales urbanas depuradas con las condiciones de calidad adecuadas. Se obtienen por diversos procesos tecnológicos que incluyen operaciones que se utilizan también en la depuración de aguas residuales y en potabilización de aguas de consumo, en función de las características del agua de aporte, nivel de calidad requerido según el uso final, etc. Según el Instituto Nacional de Estadística, en el año 2020 Andalucía reutilizaba algo más del 5% de sus aguas tratadas, una cifra por debajo de la media nacional, que se situaba en el 11%. 

Las aguas regeneradas son aquellas aguas depuradas en una Estación Regeneradora de Aguas Residuales (ERAR), que es la instalación que aplica un tratamiento terciario o complementario a las aguas residuales depuradas previamente en Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR) con tal de reducir su carga contaminante y permitir su reutilización (figura 8). El tratamiento terciario de depuración busca reducir considerablemente las impurezas, los contaminantes y los niveles de nutrientes inorgánicos para impedir el desarrollo microbiano.

A grandes rasgos, y dependiendo del uso al que se destine el agua residual depurada a regenera, el proceso se divide en estas siguientes fases:

• Captación de la EDAR: se capta el agua directamente de la EDAR.

• Eliminación de sólidos en suspensión de difícil decantación mediante coagulación y floculación.

• Filtración de las aguas, por ejemplo por gravedad sobre arena u otros elementos filtrantes.

• Esterilización/desinfección: con rayos ultravioletas se evita el desarrollo de microorganismos.

• Almacenamiento y bombeo: El agua regenerada se almacenada en depósitos.

Según el portal de reutilización de aguas residuales depuradas, desde el punto de vista ambiental, la reutilización de aguas residuales ofrece varios aspectos positivos como: utilización más racional del recurso hídrico, mayor grado de depuración del agua incorporada a los medios acuáticos y recuperación de tierras desérticas mediante el riego en zonas de escasos recursos hídricos. Se puede decir que una vez tratadas y adecuadas, las aguas residuales no sólo pueden tener un uso agrícola a través del riesgo de cultivo, también puede tener un uso urbano (riego de parques y jardines, baldeo de calles o limpieza de alcantarillado), un uso industrial (aguas de proceso y limpieza, torres de refrigeración), ambiental (recarga de acuíferos) o, incluso, un uso recreativo (riego en campos de golf y sistema de aguas ornamentales).

En este sentido, según el Plan Nacional de reutilización de aguas plantea como posible destino del agua regenerada como uso recreativo. Siendo utilizada para el riego de campos de golf y para estanques, masas de agua y caudales circulantes ornamentales en los que se impide el acceso del público al agua. Según esta publicación, “... el riego de las praderas de los campos de golf con aguas regeneradas, que se inició a instancias de los movimientos ecologistas, se ha desarrollado con el impulso de su propia racionalidad. La proliferación de estas instalaciones recreativo-deportivas en las proximidades de las ciudades y de las áreas turísticas permite la simbiosis inherente a la complementariedad y coincidencia (espacial y estacional) de las dos necesidades: la de la depuración de aguas residuales con mayor intensidad y la de un consumo importante de recursos hídricos”. En la Comunidad de Andalucía ya se abastecen con aguas regeneradas cincuenta campos de golf con un consumo anual de 23 hm3. 

La depuración de las aguas residuales urbanas, mediante adecuados tratamientos, permite reducir la presencia de agentes microbiológicos patógenos y de sustancias químicas nocivas. Ahora bien, esta reducción, que no eliminación, ocasiona situaciones de riesgo en caso de nueva utilización del agua, tanto para la población en general, como para los trabajadores expuestos en particular. Por ello, la reutilización de agua residual urbana depurada, conlleva el establecimiento de unos criterios mínimos de calidad que, desde el punto de vista sanitario, permita su utilización y aplicación sin riesgo para la salud pública. En general, los riesgos sanitarios que la reutilización de aguas residuales puede ocasionar, requiere la aplicación de medidas para proteger la salud: procesos más exhaustivos de tratamiento de depuración de las aguas residuales, restricción del cultivo o zona a regar, método de aplicación del agua residual depurada y grado de la exposición humana. 

A pesar de los estrictos controles sanitarios no se podría garantizar el riesgo cero para la salud humana, por lo que no se pueden utilizar las aguas regeneradas para agua de consumo humano. Esto está específicamente prohibido en el Real Decreto 1620/2007, de 7 de diciembre, por el que se establece el régimen jurídico de la reutilización de las aguas depuradas, salvo situaciones de declaración de catástrofe en las que la autoridad sanitaria especificará los niveles de calidad exigidos a dichas aguas y los usos. Así pues, el agua regenerada solamente podría ser empleada como agua de regadío o para usos industriales. 

En la publicación del proyecto ANBAGENS se recoge un estudio llevado a cabo en Almería de los parámetros de calidad de estas fuentes para el regadío (figura 9).

1.2.2. Desalinización de agua 

La desalinización o desalación del agua consiste en un proceso de tratamiento por el cual el agua del mar o agua salobre se convierte en agua potable para poder suministrar a la población con mayores dificultades de acceso a agua dulce. Se trata de una alternativa de abastecimiento de agua (tanto para uso doméstico como industrial) para paliar la cada vez mayor presión sobre la disponibilidad de este recurso. El proceso de desalación se lleva a cabo habitualmente en zonas con recursos limitados, tales como islas o grandes ciudades costeras. Además, como consecuencia del cambio climático, se prevé una disminución de la disponibilidad de agua, escasez que afectará a regiones como las áreas costeras del Mediterráneo. En las últimas décadas se ha producido una reducción de los costes para la desalinización, lo que la convierte en una opción más asequible para el abastecimiento de agua. 

Según la Asociación Española de Desalación y Reutilización (AEDyR), la desalación puede ser tanto de agua de mar (concentración de sales comprendida entre 35 y 45 gramos de sales por litro), como de agua salobre (concentración salina entre 3 y 25 gramos por litro). Las plantas desaladoras que tratan agua salobre, también se pueden denominar técnicamente plantas desalobradoras (figura 10).

La capacidad productiva de estas plantas varía mucho. Según el portal de la Fundación AQUAE, se pueden establecer tres categorías según el volumen de agua potable que generen: 

• Plantas de gran capacidad: pueden producir entre 10.000 y 250.000 m³/día. En España se contabilizan 99 plantas (68 son de agua de mar y 31 de agua salobre).

• Plantas de capacidad media: aquellas que pueden producir entre 500 y 10.000 m³ de agua desalada al día. En España hay un total de 450 plantas desaladoras de capacidad media (207 de agua de mar y 243 de agua salobre).

• Plantas desaladoras de capacidad pequeña: siendo éstas aquellas cuya producción oscila entre 100 y 500 m3/día. En el territorio español hay un total de 216 plantas, utilizando 85 de ellas agua de mar y 131 agua salobre.

Según los datos más actualizados con los que cuenta AEDyR, en España se producen alrededor de 5.000.000 de m³/día de agua desalada para abastecimiento, riego y uso industrial. El 51% de esta cantidad corresponde a la capacidad instalada de las grandes plantas desaladoras de agua de mar con una producción superior a los 10.000 m3/día, que hay instaladas a lo largo de todo el arco mediterráneo de nuestro país, y en las Islas.  De hecho, las Islas Canarias (21) es la región que cuenta con mayor cantidad de plantas de estas características, seguida de Región de Murcia (8), Comunidad Valenciana (8), Islas Baleares (7), Andalucía (6), Cataluña (2) y finalmente Ceuta y Melilla, con una planta desaladora de agua de mar instalada en cada una de estas dos ciudades autónomas. Las tres plantas desaladoras más grandes de España están en Torrevieja (Alicante), con una capacidad de producción de 240.000 m3/día, en Águilas Guadalentín (Murcia), con una capacidad de producción de 210.000m3/día, y en El Prat de Llobregat (Barcelona), con una capacidad de producción de 200.000m3/día. Estas son, además, las mayores plantas desaladoras de Europa.

También según AEDyR, España cuenta actualmente con grandes plantas desalabradoras con una capacidad de producción superior a 10.000 m3/día, y que en conjunto alcanzan una producción de 1.301.554 m3/día, es decir, el 26% de los 5.000.000 de m³/día de agua desalada que según nuestras estimaciones se producen en España para abastecimiento, riego y uso industrial. Cataluña (8) es la región que cuenta con mayor cantidad de plantas desaladoras de agua salobre de estas características, seguida de Andalucía (7), Castilla-La Mancha (6), Islas Canarias (3), Región de Murcia (3), Melilla (2), Comunidad Valenciana (2) y finalmente Islas Baleares, La Rioja y Madrid con una planta desaladora de agua salobre instalada en cada una de estas tres comunidades autónomas. Las tres plantas desaladoras de agua salobre con mayor capacidad de España y de las más grandes de Europa son Sant Joan Despí (Barcelona)  con 206.000 m3/día, Abrera (Barcelona) con 200.000 m3/día y El Atabal (Málaga) – 165.000 m3/día (figura 11).

Según lo expuesto, haciendo balance de los datos mostrados en la web de AEDyR, para Andalucía, tanto las plantas desaladoras (6) como las desalobradoras (7) se concentran en la zona oriental (Almería y Málaga), áreas donde se experimenta mayor estrés hídrico (Tabla 1).

La gestión de la mayoría de plantas desaladoras situadas en la costa mediterránea andaluza corre a cargo de la empresa pública Aguas de las Cuencas Mediterráneas, S.M.E.,S.A., (ACUAMED), la cual pertenece al Grupo Patrimonio del Estado (Ministerio de Hacienda) y actúa bajo la tutela del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico del Gobierno de España. Estas plantas de gestión pública se localizan en Marbella, Carboneras, El Atabal, Bajo Almanzora, Campo de Dalias y Mar de Alborán. Además, en Almería se localizan una planta desaladora de dominio municipal (Almería capital) y otra de gestión privada por una comunidad de regantes (Cuevas de Almanzora).

En resumen, según los datos ofrecidos por el artículo de ABC del 28 de enero de 2024 (del cual se ha recibido copia por cortesía de AEDyR), de las 13 plantas desalinizadoras instaladas en Andalucía, tan solo 6 de gran capacidad están en activo, aunque no a su máxima producción, si bien tres de ellas tienen previsto ampliar sus instalaciones. Además, dos adicionales se encuentran en reparaciones y está previsto que entren en servicio durante 2024. A medio plazo, se prevé que se instalen dos plantas más cuando el gobierno central y el autonómico firmen el convenio correspondiente. En este sentido, se ha planteado la encomienda a ACUAMED de dos plantas futuras en Andalucía. Aunque todavía no concretado su ejecución, para la desalación en la Costa del Sol (Axarquía) y en el Levante Almeriense (Bajo Almanzora II).

En conjunto, la red de desalación andaluza (figura 12) produce en torno a 480 dam3/día, lo que representa el consumo humano de en torno a tres millones de personas (unos 178 hm3/año). No obstante, una mayoría de importante de esta agua se dedica a labores agrícolas.

Según un estudio de Ecologistas en acción, en referencia a la desalación deben considerarse sus efectos ambientales directos e indirectos. En el caso de los primeros el consumo energético y el vertido de salmuera son los más inmediatos. Por otra parte, el principal impacto indirecto de la desalación es el fomento del desarrollo insostenible en las cuencas mediterráneas, como son el mantenimiento y aumento de los regadíos y el desarrollo urbanístico descontrolado, que provoca la esquilmación de los recursos naturales. 

En cualquier caso, según la organización ecologista, la desalación no produce ninguno de los impactos generados por un hipotético trasvase del Ebro, a lo largo de su trazado por la obra civil, ni sobre los caudales ni otras muchas de las afecciones que necesariamente produciría el trasvase. Si bien, desde esta organización se aboga en cualquier caso por la gestión racional de los recursos y sobre todo por el ahorro y la reutilización de aguas regeneradas.

Técnicas de desalinización. 

Según el portal de la compañía Acciona, las tecnologías más usadas actualmente en las plantas desalinizadoras son las siguientes: 

• Destilación: el proceso consiste en calentar el agua hasta llevarla a evaporación, y posteriormente condensarla para obtener agua dulce. Este procedimiento de desalinización se lleva a cabo en varias etapas, la temperatura y la presión van descendiendo en cada etapa hasta conseguir el resultado deseado. Además, el calor obtenido de la condensación sirve también para volver a destilar el agua (ver animación).

• Congelación: este proceso de desalación consiste en pulverizar agua de mar en una cámara refrigerada y a baja presión. Esto hace que se formen unos cristales de hielo sobre la salmuera, que posteriormente se separan para obtener el agua dulce.

• Formación de hidratos: este proceso de desalinización no se utiliza a gran escala debido a que conlleva una gran dificultad tecnológica. El proceso consiste en añadir hidrocarburos a la solución salina que forman unos hidratos complejos en forma cristalina, que posteriormente se separan para obtener agua desalinizada.

• Evaporación relámpago: en este proceso el agua se introduce en una cámara por debajo de la presión de saturación en forma de gotas finas. Parte de estas gotas de agua se convierten inmediatamente en vapor, que posteriormente se condensan obteniendo agua desalinizada. El agua remanente se introduce en otra cámara a presiones más bajas que la primera y se repite el proceso hasta alcanzar el rendimiento deseado.

• Electrodiálisis: el proceso de desalinización consiste en el fenómeno mediante el cual se hace pasar una corriente eléctrica a través de una solución iónica. Los iones positivos (cationes) migrarán hacia el electrodo negativo (cátodo), mientras que los iones negativos (aniones) lo harán hacia el electrodo positivo (ánodo). Entre ambos electrodos se colocan dos membranas semi-impermeables que permiten selectivamente solo el paso del Na+ o del Cl-, el agua contenida en el centro de la celda electrolítica se desaliniza progresivamente, obteniéndose agua dulce (ver animación).

• Ultrafiltración y nanofiltración: es un proceso que emplea membranas de nanotubos de mayor permeabilidad que las de la ósmosis inversa, lo que permite procesar más agua en menos espacio usando menos energía. Dichas membranas se fabrican con compuestos sulfonados que, además de la sal, eliminan trazas de contaminantes (ver animación).

• Ósmosis inversa: se trata del sistema de desalinización más extendido y avanzado en todo el mundo. Su implantación supone más del 60 % respecto al resto de métodos. Este proceso de tratamiento de agua se realiza gracias al aporte de energía exterior en forma de presión (figura 13), y que vence a la presión osmótica natural presente en dicha solución (ver animación al final de la página).