Por qué beber agua del grifo(3/3). Aguas envasadas versus agua del grifo.

En esta tercera entrega compararé las características de las aguas embotelladas y las del grifo.

Antes de entrar en materia, anotar que las aguas de consumo humano se dividen en tres grandes grupos: aguas de abasto o municipales, aguas envasada pasa el consumo habitual y aguas mineromedicinales. Los tres tipos están regulados por normativas diferentes siendo la más restrictiva la que regula las aguas de abasto. Aguas tan afamadas como la Vichi Catalana clásica, agria, debido a su alto contenido salino no cumpliría la normativa de las aguas de abasto, las humildes aguas del grifo. ..En este caso, como con cualquier otra medicina, deberían consumirse con precaución.

Dicho esto empezaré por

 La seguridad higiénica.

La cantidad y tipo de patógenos que pueden tener las aguas para el consumo humano es, sin lugar a duda, uno de los aspectos esenciales. Sin tener que meternos en el árido mundo de la normativa simplemente decir que, tanto las aguas de abasto cómo las embotelladas garantizan, por ley, su contenido “cero” en patógenos y materia orgánica. Es decir los tratamientos a los que se someten el agua garantizan su total ausencia de patógenos, es decir, enterococos, E.coli, Clostridiums prefigens, legionela, salmonela….o cualquier otro.

En la segunda de las entregas sobre este tema vimos como la cloración es el método que garantizaba la desinfección. Asegura la ausencia de patógenos durante periodos largos de tiempo. 

Inicialmente al agua del grifo se le añade un máximo de 3 ppm de cloro equivalente y mientras esté supere los 0,5 ppm consumirla es seguro. Como hemos dicho, el problema asociado es el gusto que persiste incluso con la concentración más baja.

Las aguas embotelladas no usan derivados clorados para su obligatoria desinfección. En muchas ocasiones basta pasteurizarlas; es decir, calentarlas a 70C, envasarlas y cerrarlas inmediatamente.

Si bien el método es eficaz no olvidemos que, en caso de abrir el envase, la seguridad original de ausencia de patógenos se pierde. Le ocurre como un tetrabrick de leche después de abrirlo. A las pocas horas fuera del frigorífico la leche se cortará por la acción de las bacterias lácticas que están el el medio. 

El contacto entre el agua caliente y el envase de plástico, incrementa el proceso de contaminación del contenido por derivados orgánicos del contenedor. Por eso debería asegurarse que en las envasadoras se cumpliese el periodo suficiente largo de tiempo entre el momento en que la botella se construya a partir de una perla del material plástico (que se infla en el molde  en caliente) y su llenado con agua. 

No olvidemos como, si compramos garrafones de 6, 8 o 10 L, su seguridad biológica depende mucho del tiempo que tardamos en consumir el contenido. Y , por supuesto, de cómo manipulamos ese recipiente ya abierto. Cerrarlo inmediatamente, luego hayamos extraído el agua y, por supuesto, no tocar la embocadura con los dedos o labios es obligatorio para la higiene bacteriológica.

El agua del grifo está más garantizadas debido al cloro residual que persiste incluso varios días.

Igualmente, el contenido de materia orgánica en el momento del suministro debe ser cero. Un aparato denominado TOC garantiza hasta la millonésima de gramo ese contenido cero. Por supuesto, antes de ser enviada por los conductos o envasada porque, y aquí no puedo ya dar valores genéricos, tanto el tipo de tubería, tipo de depósito, botella y su exposición al sol alteran dichos valores.

La interacción entre el contenedor y el fluido se agrava con el tiempo y la exposición al sol o alguna fuente de radiación lumínica o térmica. Por ello, mejor no guardar durante periodos largos el agua en depósitos plásticos, mejor si estos no están en las azoteas o expuestos al sol directo . El asunto más peliagudo ocurre con el agua envasada en las botellas de plásticos que nunca deben guardarse expuesta al sol, el calor, o fuentes electromagnéticas.

La presencia de bifinoles en las aguas envasadas en plástico es general, según el estudio que se hizo en la universidad de Granada hace unos años (2012) a un grupo amplio de aguas comercializadas en España y Canarias. La capacidad acumulativa en los tejidos grasos de estas moléculas orgánicas hace que su uso habitual pueda originar disrupciones hormonales. ¡Ninguna broma!

En las aguas de abastos los contenidos de bifinoles, que también los hay, es muchísimo menor y se deben al paso del agua por circuitos de tubería plásticos. Incluso, el menor tiempo de retención que tiene el agua de abasto en los depósitos plásticos hace que, a la fecha, el problema de estas moléculas persistente en la salud por beber agua del grifo no se haya detectado.

Por lo tanto. Si tenemos aljibes para guardar aguas de abastos mejor que estos no sean de plástico y siempre debe estar cerrados, en sitios oscuros y alejados de fuentes de calor o radiación electromagnética.

Con aguas envasadas, siempre que se pueda exigir que el envase sea de vidrio. Si no es así, guardar las botellas y garrafas en sitios oscuros y frescos. Y, cuando se abran, consumir su contenido rápidamente ...y mantener el resto del tiempo la botella o garrafa cerrada sin tocar las embocadura de las botellas.

Mejor comprar agua en envase pequeños de 1,5 L que de 6 o más litros si no se van a consumir rápidamente aunque ello agrave el enorme problema de los plásticos y microplásticos. Además, no rellenar el envase con agua para posteriores usos. El problema de los bifinoles y, en botellas de poliestireno reutilizadas, los microplásticos son, actualmente, problemas generalizados que afectan a la salud y al medio.

(segundo)  

El contenido de sales de las aguas potables.

El agua pura, destilada o recién desalada o desmineralizada, no debe beberse. Es de los mejores disolventes. Por eso, usar agua destilada o sumamente baja en sales, como el agua de lluvia o las aguas obtenidas por sistemas caseros de ósmosis inversa o centrifugación del aire, disuelven el fosfato cálcico de los huesos, la dentina y rebaja mucho los niveles por debajo de lo necesario los cationes sodios y potasios de la sangre.

Pero niveles altos de sales producen otro tipo de patologías como exceso de tensión arterial y retención hídrica.

(a)Las alcalinas, sodio, Na(+) y potasio K(+). Estos cationes son siempre solubles, en cantidades normales no aportan sabor al agua, pero, en particular el sodio, cuando su concentración iónica supera los 100 mg/L no es recomendable para la salud aunque sean insípidas. El máximo de [Na+] debe estar por debajo de 0,2 g/L (200 mg/L)

(b)las alcalinas térreas calcio, Ca(2+) y magnesio, Mg(2+). En algunas aguas ferruginosas en este grupo se añade el catión ferroso, Fe(2+). Estas aguas producen dureza, de lo que hablaremos a continuación, pero que, en concentraciones moderadas, son buenas para la salud. Pero le otorgan al agua, como vimos en el capítulo anterior, sabor terroso, lo que muchas personas piensan que, por ello, son insalubres. Todo lo contrario. Por esa razón, desde el punto de vista sanitario, la norma no limita por arriba las cantidades de estos cationes divalentes por separado.

(c) Demás cationes como aluminio, cobre, plomo…….sus cantidades máximas están perfectamente reguladas por la ley para las aguas de abasto lo que garantiza que éste agua no contiene cationes que puedan afectar la salud. En el caso de aguas minero medicinales algunos cationes pueden superar los contenidos reglados para las aguas de usos habitual, de abastos o envasadas no medicinales. Por lo que, como ya dijimos, estas aguas, aunque se puedan adquirir en farmacias, no deben beberse sino en casos muy concretos y documentados.

En relaciones a los aniones, los más habituales son los cloruros, Cl(-), bicarbonatos HCO3(-) y, en menor medida pues es menos soluble, los carbonatos, CO3 (2-). El resto de los aniones estarán en muy pequeñas cantidades, aunque, algunos como el Flouroro F(-) y el Boruro (B(3-) pueden encontrarse en ocasiones muy concretas, en las aguas canarias de abasto en valores superiores a los autorizados, a saber 1.5 mg/L y 1 mg/L respectivamente.

(tercero) 

La dureza del agua,

es decir, la incapacidad de que el jabón haga mucha espuma, responsable además de su sabor terroso.

Es debida a la presencia de cationes divalentes disueltos, en particular, calcio y magnesio.

Las aguas de abasto en Canarias si provienen exclusivamente de desaladoras o de la mayoría de las galerías, antes de las mezclas, son muy blandas. En el caso de desalación del mar, lo cationes divalentes se añaden al final del proceso de fabricación lo que reduce el ataque a las cañerías de las aguas desaladas, prácticamente desionizadas.

La razón de añadirle el CaCO3 al agua es el Ca(2+) y el Mg(2+) son buenos para la salud. Todo lo contrario a lo que generalmente se piensa. La OMS lleva año recomendando el uso para beber de aguas ligeramente duras. El corazón y las arterias lo agradecerán.

Muchos piensan que beber esas aguas duras es perjudicial para el riñón lo que no es cierto.

Las mayoría de la piedras del riñón no son sólo de calcio, sino de sales insolubles de calcio, el carbonato y oxalato cálcicos. Por lo tanto, debe coincidir el consumo excesivo del catión calcio con el consumo del anión oxalato. Éste se encuentra exclusivamente en productos orgánicos, preferentemente no manipulados, ni desnaturalizado por la temperatura, como son los berros, las acelgas y el cacao.

Comer un trozo de chocolate con leche es muchísimo más problemático para los riñones de algunas personas que beber litros y litros de aguas ligeramente duras.

En cambio, una concentración elevada del catión sodio es mala. Aunque la ley autoriza hasta 0,2 gramos por litro, 200 ppm, el agua no debería superar los 40 ppm. A estas concentraciones, incluso más alta, el sodio no produce sabor. Y eso es un problema: muchas personas creen que la ausencia de sabor es garantía de salubridad. Y puede ser todo lo contrario. Es el caso de aguas que han usado filtros en los que se utilizan resinas de intercambio iónico para que el agua dura se ablande pasando por la misma intercambia dicho ión divalente Ca(2+) por dos Na(+), monovalentes. Se pierde el sabor terroso pero se empeora la calidad sanitaria del agua, en especial, para aquellas personas con problemas en la tensión arterial.

En definitiva, las aguas moderadamente duras son buenas para la salud aunque puedan otorgarle al agua el peculiar sabor áspero.

La aguas sin nada de Calcio pero con sodio son finas para el paladar pero, en caso de consumo habitual, malas para la salud. Aquí el sabor nos puede jugar una mala pasada.

Concluyo:

Las aguas del grifo en las grandes urbes de Canarias son buenas para beber.

Su seguridad sanitaria está garantizada por un Real Decreto, RD140/2003 que obliga mediante graves sanciones al gobierno municipal.

Su gusto es debido al método de desinfección, garantía de ausencia de microorganismos. En verano, por seguridad, los responsables de la salud pública suelen incrementar el nivel del hipoclorito lo que lleva a un aumento del gusto.

La ciudadanía debería exigir otros usos de sistemas de desinfección eficaces como el dióxido de cloro, el ozono y, sobretodo. la radiación ultravioleta.

Podemos pensar que existe el interesado y generalizado supuesto de que las aguas del grifo no son aptas para beber. Pero eso es una gran mentira.

De esa mentira se nutre el negocio del agua embotellada. ...y el reclamo para ir a las grandes superficies a comprar.

Un negocio que multiplica por mil el precio del agua simplemente por el echo de meterla en una botella de plástico. Por supuesto, con una increíble repercusión en el medioambiente.

No insistiré en el problema del plástico ya conocido por la mayoría. Además de mantener una cultura basada en los combustibles fósiles, habrá que añadir las emisiones atmosféricas del CO2 que conlleva la degradación del envase y el transporte mediante camiones y barcos desde lugares alejados del agua hasta nuestras casas.

A día de hoy, la mayor parte del agua embotellada que se consume en nuestros hogares proviene de fuentes situadas a más de dos mil kilómetros.

Y no olvidemos que ¡los envases de plásticos contaminan el agua con moléculas orgánicas! Que en concentraciones muy bajas pueden engañar al cuerpo como si fueran hormonas, de efecto disruptivo sobre el sistema endocrino. Moléculas, además, que se acumulan en los tejidos grasos.

Las aguas del grifo si proceden de desaladoras también generan huella ecológica. Si estas son de manantial deberían circular por gravedad hasta llega el grifo de nuestra cocina, por las tuberías, sin apenas emitir, en todo su tránsito CO2 al medio.

Las aguas de galerías que suministran al Norte de Tenerife pueden ser desfluoradas en las plantas de tratamiento, sin gasto energético extra, aprovechando la presión hidrostática que ejercen en su descenso por el campo gravitatorio mediante ósmosis inversa. Los rechazos producidos, de baja salinidad, podrían usarse en usos comunales como riego de jardines, limpieza de calles y para apagar los incendios forestales.

Por supuesto, si la población comprendiese que el agua del grifo es óptima para beber, se rompería un demoníaco círculo pues nos cuidaríamos que su desinfección y mejor distribución fuesen más eficaces.

No olvidemos que el abasto y el saneamiento son competencias municipales y actualmente hay soluciones sencillas, sostenibles que, sin incrementar su costo, pueden suministrar calidades de aguas muy superior a la media.

Consumir agua del grifo, no solo aliviaría nuestra economía, sino que tiene             importantes y positivas consecuencias ambientales.

Julio Muñiz Padilla. Químico. Profesor jubilado de Química ambiental. Depuración de Agua.

                                                     

Por qué beber agua del grifo. (2/3). El sabor

Parte segunda . Sobre el gusto del agua.

Sabemos que el gusto es una sensación. Y como tal, muy relacionada a la cultura. Y así, aunque es evidente que las mayorías de las aguas de abastos tienen gustos peculiares, la presencia del mismo, tan diferente al de las aguas embotellada, no es por lo general prueba de falta de calidad.

En parte, la realidad de esa aparente paradoja es histórica.

Canarias, en particular sus islas orientales y El Hierro, son territorios con poca agua. Desde hace años, con el aumento de la población y el desmedido crecimiento del turismo y sus modos y despilfarro, los volúmenes de aguas consumidos empezaron a ser superiores a los caudales de aguas de lluvia.

A partir de los años 70 fue necesario desalar agua del mar. Durante más de una década el método era la evaporación a baja presión,  enormemente caro. De ahí que las aguas desaladas se mezclaban, por lo general, con las de pozos, de mala calidad. Ello se  debía al exceso de extracciones que se traducía en un aumento del nivel de sodio, calcio y cloruros. Además, las agua legalmente debían ser desinfectadas, por lo que el cóctel final fue un fluido transparente pero de gusto y olor inconfundible y desagradable.

Gran Canaria que, desde siglo era afamada por sus excelentes aguas de manantial, multiplicó en pocos años por mil el suministro de botellas. Firgas, San Roque, Teror, Los Berrazales, Valsequillo distribuían agua a domicilio más allá de la isla redonda. 

El agua de abasto se usaba simplemente para el inodoro y la lavadora, por lo que, su calidad cayó en picado. Era tal los contenidos de sales y de hipoclorito que, incluso en muchos casos ni siquiera era útil para el riego de jardines y pequeños huertos.

Pero el exceso en la extracción de las aguas de pozo hizo que ya al final de los 80 eran escasos los sondeo que dieran caudales y calidades mínimamente aceptables incluso para la mezcla con agua desalada del mar, de muchísima mayor pureza.

Ya en la década de los 90 había desaparecido las plantas de desalación por evaporación y, la mejoría de las membranas de poliamida y la recuperación de la presión del rechazo de las desaladoras de ósmosis inversa, generalizó este método. Disminuyó por más de 20 el gasto energético del agua desalada aumentando su calidad. De manera gradual se fue abandonando la mezcla del agua desalada y de calidad con el agua de pozo.

Los precios y pureza del agua desalada aumentó de tal forma que, a partir de la década de los 90 el método de la potabilización se generalizó en las islas, tradicionalmente ricas en agua.  Tenerife y La Palma iniciaron  el abastecimiento con desaladoras de las poblaciones costeras.

Pero, aunque actualmente en poblaciones  de todo el sur de Tenerife, la capital Santa Cruz de Tenerife y parte del suministro de Santa Cruz de La Palma y Los Llanos de Aridanes es a partir de agua desalada, no se ha impuesto de forma generalizada el agua embotellada para beber. 

Las botellas de agua se empezó a generalizar en Tenerife asociándose con el problema de los floruros en La Laguna y el el norte de la isla y el turismo y la hostelería.

En cambio, en Gran Canaria, Fuerteventura y Lanzarote, si bien la calidad del suministro por las redes municipales es excelente, el uso del agua envasada no ha disminuido. De hecho, ya son embotelladoras de Valencia, Granada, Cataluña, Galicia las que más venden agua en las islas. Así, las pilas de nuestros mayores se han transformado en los súpermercados actuales a los que las personas van a adquirir los cada vez más pesados garrafones de 6, 8 y hasta 10 litros.

¿Por qué si las aguas desaladas son blandas y con poco sodio, con conductividades inferiores a 640 ppm, la población pone reparos al agua del grifo?

(I) La razón objetiva es su gusto. 

El gusto y olor no son propios del agua. El agua desalada, prácticamente pura en origen,  ni huele ni apenas tiene sabor. De hecho, al fabricarse debe ser remineralizada pues su contenido original de iones es demasiado bajo para ser consumida. Lo mismo que no es recomendable beber sin remineralizar  agua de lluvia.

El gusto es originado por los cationes divalentes, Calcio, Magnesio y en menor medida, Hierro. Dan sabor terroso y dureza al agua. Contra lo supuesto, esa dureza moderada es buena para la salud. Pero, actualmente las aguas suministradas son blandas y por lo tanto, apenas tienen gusto debido a estos iones.  

La fuente real del gusto son los diversos derivados clorados usado en la desinfección obligatoria de todo el agua manipulable.

El gusto debido a la desinfección.

Hay varios métodos para desinfectar el agua.

(i.a)El más elemental de los métodos es calentar el agua a una temperatura de unos 70ºC durante unos minutos. Ese método es una especie de pasteurización y se usa de manera genérica en el agua embotellada que, a continuación, se envasa. El procedimiento no deja olor ni sabor pero su duración en el tiempo se acaba cuando se abre el envase. Ese método no está permitido para el agua de abasto público

(i.b) La forma usada en Canarias en las plantas de tratamiento de aguas potable es la cloración. Esta puede ser directa con cloro gaseoso, Cl2, poco usada por el riesgo para los operarios. Más habitual es el uso de hipocloritos y cloritos. Su manipulación es fácil y puede realizarse por personal con baja cualificación técnica.

Los iones ClO (-), y cloritos ClO2(-) , liberan poco a poco cloro molecular que actúa sobre los posibles patógenos. Son seguros en su manipulación y dejan huella organoléptica, lo que, es una forma razonable de controlar el nivel de desinfección del agua. Algo así como el perfume que se le añade al gas butano para advertir de su presencia.

Este método sólo es aplicable sobre agua que no contengan absolutamente nada de materia orgánica, lo cual ocurre en todas las aguas potables, de abasto, envasadas o medicinales,  obligado por ley.

Pero no ocurre así con el agua del saneamiento. El cloro reacciona con las moléculas de carbono en las aguas residuales, generando moléculas de triclorometanos, cloroaminas y similares,  peligrosas para el medio ambiente. De ahí que, en el caso de querer reciclar las aguas depuradas, se debería cambiar los métodos de desinfección de las aguas de abastos.

(i.c) El ozono, O3. Es eficaz, inodoro e insípido. Podría ser el método ideal pero justo porque no deja huella es complicado generalizar su uso. Un exceso de ozono en el agua puede generar problemas sobre la salud, al ser un fuerte oxidante, generador de radicales libres. No se pueda detectar mediante un rápido examen sensorial por lo que no se autoriza, de forma general  en el abastecimiento público.

(i.d) La radiación ultravioleta C de 200 a 280 nm del agua es un método eficaz de desinfección. Además, un exceso de radiación no es problemático al no acumularse. Uso generalizado en otros países; pero aquí hay, al respecto, existe un vacío legal.

La razón es que, al no dejar traza, una avería en las bombillas de cuarzo podría dejar libre agua sin estar suficientemente tratada. A pesar de ello,  desde hace décadas  Suiza, Austria y länder alemanes utilizan la UVC. 

En esos países la mayoría del agua que se consume para beber es la del grifo y la embotellada suele ser agua con gas, carbonatadas, que cumple un rol, supuestamente digestivo.

(II) Razones subjetivas.

Muchas personas siguen usando agua embotellada por inercia. Incluso a sabienda que el agua de abasto es tan potable como la embotellada; con toda la seguridad, más controlada, incluso, que la envasada. 

Pero a pesar de conocer la seguridad institucional hay personas que estarán convencidas que les sientan mal.Las hacen responsable de piedras en el riñón. A respecto indicar que, la mayoría de los cálculos nefríticos son producidos por las sales insolubles de oxalato y fosfatos cálcicos. No por la cantidad de calcio del agua mucho menos, incluso en las más duras, al menos 10 veces inferior, que en alimentos tan habituales como los lácteos o las almendras.

El agua no contiene ácido oxálico. Sí, en cambio, alimentos saludables y comunes como berros, acelga y muchas verduras, además del cacao. Todos ellos fuentes del anión  que precipita la arena como oxalatos cálcicos y magnésicos. El calcio del agua es soluble pues está acompañado del anión cloruro.

Por ejemplo, comer un bocadillo de queso tierno, con berros acompañado de un cacao o un refresco de cola, lleno de ácido fosfórico, es para las personas sensibles una bomba para el riñón. Pero les aseguro que si esa persona ha bebido  del grifo es probable que se le eche la culpa del doloroso ataque nefrítico al humilde vaso de agua.

En estos casos, muchos ciudadanos piensan que, si el agua del grifo no se bebe y solo sirve para echarla por el inodoro ¿para qué complicase con mejorar su calidad?

Ese argumento es utilizado para fomentar el interés de que el agua siga siendo desagradable al gusto.

(III). Intereses.

Una de las razones  para ir con frecuencia al supermercado es traer los garrafas del agua. No solo es un gasto a la economía familiar que, al cabo del año puede elevarse a varios cientos de euros sino que, además, pasa a ser una obligación para ir a las grandes superficies: ¡el súper hoy es la pila de agua de ayer!

Si el agua de abasto no tuviera el gusto al cloro,  se reduciría considerablemente el costo de la cesta de la compra así como la frecuencia de las visitas al súper. 

Como veremos, un negocio que fomenta la nefasta cultura del plástico y su despilfarro del que , con nuestro hábito, nos hemos vuelto cómplices. ¿Por qué no reclamamos métodos insípidos e inodoros de desinfección del agua?

Insistiré sobre las aguas envasadas en la próxima y última entrega.

En definitiva, el agua suministrado a fecha de hoy, por la mayoría de los municipios de Canaria es perfectamente apta para beber y cocinar a diario.

Excepción son de las aguas con niveles de fluoruros superiores a 1.5 mg/L, en La Laguna y otros municipios del norte de Tenerife que deberían ser desfluoradas en origen.

El sabor peculiar de las aguas de abastos está causado por la cloración que, si bien es una garantía de salubridad microbiológica, podría ser mejorada mediante el sistema de la radiación u ozonificación. 

¡Exijamos a nuestros ediles que el agua del grifo no tenga sabor!

Por qué beber agua del grifo.(1/3). La Naturaleza de las aguas.

Tres apartados para desarrollar este aspecto importante para la salud y la economía de los canarios.

(I) El origen del agua:

Durante años he analizado periódicamente las aguas municipales de muchos lugares de Canarias. Excepto en casos muy concreto,relacionados con los altos contenidos de fluoruros, las aguas municipales son en la práctica totalidad de los casos, de buena calidad.

No me refiero exclusivamente a la isla de Tenerife. Yo, desde Fuerteventura a El Hierro solo consumo agua del grifo. Es en el Norte de Tenerife, debido a los altos contenidos de F(-) donde las aguas de abastos presentan mayor problemática.

Alguno pensará que estoy loco, o que bebo agua del grifo solo por economía sin valorar mi salud; que pronto tendré una piedra en el riñón. Pero justo, porque valoro la salud y la de mi gente es por lo que bebo preferentemente agua del grifo.

Trataré algunos aspectos.

El primero es (I)   

La naturaleza de las aguas.

(1) Como regla general, las mejores aguas que podemos beber en las islas son las de manantial. La mayoría de estos manantiales son subterráneos y el agua se obtiene a partir de la excavación de galerías. Y aunque el agua, en este caso. provenga del subsuelo, no es fósil, aquella que ha permanecido acumulada durante largo tiempo como ocurre con las de pozo. Todo lo contrario los manantiales externos y las galerías incrementan sus caudales luego de grandes lluvias o nevadas. Por ello sus aguas, por lo general, están poco mineralizada. Como he dicho, la excepción son las aguas flouradas del Norte de Tenerife que trataré aparte.

Pero, insisto, aparte del problema del flúor las aguas de galerías y manantiales son las mejores.

(2) Las segundas aguas por su calidad que suministra a las zonas costeras son las desaladas directamente del mar mediante ósmosis inversa con membranas nuevas. Son aguas de alta calidad ¡Sí! las aguas de la mayoría de las desaladoras, siempre que no se hayan mezclado posteriormente con las provenientes de pozos. Ello ocurre, sobre todo en el sur de Gran Canaria, cuando la demanda de agua supera a la producción de las plantas desaladoras.

Sobre la calidad del fluido desalado deben cumplirse, al menos, dos circunstancias:

(a) Que las aguas del mar que van a desalarse se recojan mediante pozos marinos y no directamente mediante bombeo del mar. Las agua marina, filtradas en la propio orilla, en la que se han excavado pozos está exenta de materia orgánica y restos de hidrocarburos.

(b) Que la membranas usadas de poliamida o policarbonato estén nuevas, en buenas condiciones. En ese caso, y adecuadamente utilizadas, su vida puede superar los 5 años.

El precio de estas membranas no es bajo por lo que, en algunos casos, si alargamos estos periodos, se afecta la calidad de las aguas que pueden, en ese caso, permitir el paso del anión boruro que no es apto para la salud. El RD 140/2003 indica que la concentración máxima de boro en el abasto será de 1 mg/L Pero, repito, eso solo ocurre con membranas muy usadas o que han sufrido mal mantenimiento. El cumplimiento de la ley exime de esa posibilidad.

En una desaladora de agua de mar, bien regentada, la pureza del agua obtenida es altísima, de concentración iónica muy baja.

Es tan blanda que debe ser remineralizada para su distribución y consumo. Para ello se le añade pequeñas cantidades de carbonato cálcico, (o cal viva, CaO, que en contacto con el aire se convierte en carbonato) que aumenta su dureza. El uso de la sal de calcio es aconsejada justamente para un consumo saludable del agua, aunque aporte sabor. En cambio, no debe usarse sales sódicas, como carbonatos o bicarbonatos de sodio porque, si bien son insípidas, el Na⁺ puede perjudicar por el incremento de la presión sanguínea.

(3) El tercer grupo de aguas, en relación a su calidad, son las provenientes de pozos y sondeos. Son con mucho en Canarias las agua de peor calidad para el consumo humano. Deficiencia motivada por:

(3.1) El exceso de extracción que ha hecho, principalmente en las islas orientales, que se haya desplazado el balance entre la presión hidrostática y la osmótica en la interface entre el mar y las aguas subterráneas donde los materiales porosos ejercen de membranas semimpermeables. Si el acuífero se seca debido a la extracción no sostenible mediante pozos, las aguas marinas pueden infiltrarse salinizando el subsuelo. Corregirlo, exigirá periodos largos sin que se saque más agua y llueva suficientemente.

(3.2) Las aguas fósiles. Las aguas que se extraen de los pozos, pueden ser centenarias. Durante décadas en contacto con los edificios ígneos de las islas, basaltos primarios, han disuelto aniones silicatos : agua muy mineralizadas, impropias para la salud, de las que decantan arenillas en el riñón. Por otro lado, en las zonas sedimentarias de las islas más antiguas, Fuerteventura, Gran Canaria y Lanzarote, el acuífero está , a su vez, inmerso en rocas sedimentarias con grosores de muchos metros de caliches, rocas carbonatadas. Según ese nivel de carbonatos y su naturaleza, encontramos aguas excelentes con burbujas, sin calcio, ácidas, con bicarbonatos sódico, pero también aguas duras y básicas, en las ) los cationes Ca(2+) y el Mg(2 +) están neutralizados por aniones cloruros.

(3.3) Percolados y lixiviados modernos

La agricultura intensiva del plátano ha filtrado de enormes cantidades de abonos de síntesis: nitratos y fosfato ácidos y productos persistentes como insecticidas y fungicidas. Estos iones y moléculas se encuentran en concentraciones importantes en las aguas de pozos. Se sabe que estos químicos son cancerígenos y disruptivos hormonales.

También contamina el acuífero productos muy tóxicos procedentes de las basuras enterradas y que, en reacciones anaerobias pueden lixiviar.

Por ello, lo socialmente adecuado es que los servicios municipales de abastos solo suministrasen en la red aguas embalsadas, de manantiales o desaladas directamente del mar. Debemos promover una moratoria a la extracción de agua de pozos a fin de que se recupere el acuífero maltratado.

El agua y el flúor

Una importante salvedad sobre la excelencia de las aguas de galería y manantiales afecta exclusivamente a las aguas de Tenerife que se nutren de la Caldera de Las Cañadas del Teide y Ucanca. También en Fuerteventura y en San Nicolás de Tolentino, en G.C. las aguas subterráneas contienen fluoruros pero apenas se usan en el abasto.

Concentraciones F^- superiores a 1,5 mg/L no deberían usarse en el abasto público. Concentraciones muy altas debidas a erupciones volcánicas ricas en fluorita, que hubo hace miles de años, cuyos materiales filtran y contaminan la lluvia y nieve hasta los manantiales y galerías. En el tránsito se disuelven unos 10 mg/L del halógeno. Entre otras, están afectadas el agua de las galerías de Vergara, las de mayor caudal de todo el archipiélago cuyos contenidos en el anión superan en ocasiones las 10 mg/L.

La norma obliga a que el abasto no deben superar los 1,5 mg/L. Por tanto, un aspecto esencial para suministrar las medianías del norte de Tenerife sería la desfluoración de esas aguas. Sería al respecto muy factible usar la presión hidrostática de la columna de agua que brota a alta altura para, debido a su pero, producir la ósmosis inversa necesaria, sin gasto energético extra, para permear agua pura, con un factor de reparto superior al 70%. Es decir, de cada 10 litros de aguas originarias obtener 7 de agua totalmente desmineralizada. Los contenidos altos de F^- producen alteraciones en los dientes y el tejido óseo. Incluso hay indicios que afectan algún tipo de cáncer.

Actualmente, en cambio, debido a la importancia que tienen estos caudales en el abasto de Tenerife esas aguas se están mezclando con aguas de los pozos, sin flúor pero de pésima calidad. Con ello se obtiene un fluido que aunque cumpla el RD140/2003 su calidad es muy inferior a la que podría tener mediante el citado pretratamiento.

Informe sobre la desaladora de agua de mar en Valle Guerra para el municipio de La Laguna.

 

Aspectos sobre la EDAM en Valle Guerra, del municipio de La Laguna.

Informe de Julio Muñiz Padilla. Químico.

Profesor jubilado de Química Ambiental.

Estimados representantes municipales de La Laguna.

Tal como se me ha pedido, hago un pequeño escrito que creo puede complementar el realizado por Vds sobre lo inconveniente que puede resultar la instalación de una estación de desalación de agua de mar para el abasto del municipio de La Laguna en la comarca del Valle de Guerra.

He intentado ser escueto pero sin eludir algunos cálculos que, sin los mismos, resulta difícil establecer los problemas de emisiones de gases invernadero, consumo energético impropio, rechazos salinos, coste del suministro y compra de tecnología bajo patentes.

Además, haciendo cálculo, observo que los valores del precio del metro cúbico de agua suministrada por dicha tecnología y puesta en las casas de los habitantes equivalentes discrepan en un 28% menos que los calculados según los valores habituales en este tipo de instalaciones y las alturas promediadas de los diferentes depósitos reguladores del municipio.

(I) Estudio de la propuesta del Consejo Insular de agua

(1) Caudales, el consumo energético, los rechazos y las huellas ecológicas.

(1.1) La propuesta presentada plantea una producción diaria de 5000 m³. Según los cálculo medios de consumo de agua potable que se establece en unos 200 L/hab-equi día, esta planta con esta producción afectaría a una población de unos 25 000 habitantes equivalentes, lo que representa un porcentaje de la población algo inferior al 25% de la población municipal.

Justa esa población del municipio que coincide con aquella con la que tenemos más problema de abastos debido al problema de la fluorosis no reside en la zona norte y costera del municipio, a saber, La Punta del Hidalgo, Bajamar, Tejina, Jover, Valle Guerra, en los que el problema del abasto es comparativamente menor en caudales y calidades a la población que reside en las zonas de Sotavento, Los Baldíos, La Cuesta, Montaña Pacho, El Chorrillo, Las Veredillas, La Laguna-casco. En cuanquiera de esos caso, las aguas desaladas desde esa ubicación en el litoral norteño deberían ser bombeadas o, en el caso de su simple sustitución, se produciría un incremento de los niveles de fluoruros a estos barrios y poblaciones.

(1.2) Teniendo en cuenta que el principal problema del abasto del agua del municipio es su baja calidad debido a los altos contenidos de fluoruros que proceden de las aguas suministradas por el Canal del Norte, cuya principal fuente de suministro son las galerías situadas bajo el Valle de Ucanca, principalmente en el MP de La Guancha, Vergara I y Vergara II, que se mezclan a fin de reducir la [F.] con las aguas extraídas de pozos que atacan peligrosamente el acuífero de Anaga, en particular el Pozo de Las Canteras, la solución de incrementar el mix de las aguas a fin de reducir sus altos niveles de fluoruros hasta los 1,5 mg∕L el máximo permitido legal, es poco satisfactoria. Ello implica que :

(a) La nueva estación desaladora no reduciría los caudales del Pozo de Las Canteras por lo que no ayuda, de manera positiva, a la conservación de este inmenso espacio natural de Anaga.

(b) Se encarece enormemente el costo del abasto pues las aguas desaladas deben ser bombeadas desde las cotas del norte a los actuales depósitos reguladores.

(c) Se incrementa considerablemente la fracción de gases de efecto invernadero por m³ de agua distribuida lo que es contrario a nuestros objetivos y los objetivos para la década, la llamada Agenda 2030.

(d) Se crea un nuevo problema de rechazo y va en contra del objetivo de emisiones cero al mar.

(e) Incrementaría de forma significativa el costo del abasto para el ciudadano de manera ineludible según se establece legalmente. Posiblemente, también el ciudadano deberá pagar, no solo el costo de los combustibles, la mano de obra de la estación sino, además, es probable que deba pagar mediante alguna especie de hipoteca, la nueva infraestructura y las patentes para el uso privativo de las tecnologías de membranas.

De esos aspectos haremos una somera justificación con datos.

(2) Sobre el costo energético de la desalación de agua de mar, el factor de reparto y el gasto de bombeo.

(2.1) en los modelos actuales de desalación marina de agua mediante sistemas de ósmosis inversa, se parte de un presión osmótica de 35 a 50 atmósferas atmósfera que, usando sistema de recuperación de la presión del rechazo, aquella, de manera habitual se reduce a una presión efectiva mínima de de 30 atmósfera (que usaremos en estos cálculos) con membranas nuevas de poliamida y un factor de reparto medio de ½ (es decir, se usan dos litros de agua de mar para obtener 1 de agua desalada) lo que implicaría para un total de 5000 m3/días de producción:

2.1.1Caudal producido 5000 m³ día, en régimen continuo unos 60 L/s , con una conductividad próxima de 680 micro Siemens /cm.

2.1.1 Caudal de agua de mar 10000 m³ /día (concentración salina equivalente 3,5 kg NaCl/m3)

2.1.2.Caudal de rechazo de salmuera. 5000 m³ /día (concentración salina equivalente 7 kg/NaCl , o 1,2 molar).

A esa disolución normalizada se le deberá añadir pequeñas, pero efectivas, concentraciones de reactivos químicos necesario para mantener la humedad de las membranas y el ajuste del pH, H₂SO4, para impedir las formaciones de colonias de hongos (NaClO) y, demás, químicos persistentes como antialgas y biocidas necesarios en el mantenimiento de las delicadas membranas.

En relación al impacto que dichos rechazos crónicos pueden afectar a los nichos ecológicos próximos a los emisarios hay muchísima literatura bien documentada, por lo que no me extenderé más en ese importante tema.

2.2.1 Energía por cada m³ final

Será el resultado de sumar (s1) el gasto del bombeo desde el pozo marino a la EDAM, con un desnivel de 20 m más (s2) el consumo de la ósmosis en los bastidores de membranas (3) El gasto del bombeo desde la EDAM a los depósitos reguladores.

(S1) :

producido del bombeo del agua de mar a través de un pozo marino, con un desnivel de 20 metros desde el pozo al bastidor.

E₁= 1/reparto x 1/eficiencia x masa x constante gravedad x desnivel.

2.2.1 E₁ = 1/0,5 x 1/0,7 x 1000 kg x 9,81 x 20 m = 560571 J ( 0,16 kWh)

Energía eléctrica por m³ producido = (1/porcentaje reparto) x 1/eficiencia x Presión osmótica neta x Volumen agua

(S2)

2.2.2 E₂ = 1/05 x 1/0,7 x 30 atm x 101300 (pas/atm) x 1 m3=8104000 J ( 2,41 kWh/m³) por la ósmosis inversa. (Valor teórico mínimo, cercano al equilibrio termodínamico).

En definitiva, a nivel de la orilla del mar (20 metros de altura), el gasto energético mínimo por cada metro cúbico de agua producida será:

2.2 Energía mínima por m³ de agua producida= 0,16 kWh + 2,41 kWh = 2,57 kWh m³ al nivel del mar.

(3) El bombeo del agua desde la EDAM al depósito regulador.

Como se observa, este gasto energético no coincide con el que se establece en el proyecto presentado a la corporación que, según se lee, es 4,89 kWh/m³.

Esta discrepancia, sin aclaraciones precisas, se deberá entender que se deba a alguna de estas causas:

(a) El sistema que se usará en esta estación depuradora es de una eficiencia muy baja.

(b) Se añaden gastos energéticos que no corresponden exactamente con el proceso de producción de aguas.

(c) Se incluye en este dato el gasto del bombeo al depósito distribuidor de agua.

Consideraré esta última opción, por lo que, a partir de la diferencia entre el dato propuesto en el proyecto presentado y nuestro cálculo justificado, podremos deducir cuál es la situación a la que se pretende elevar las aguas desaladas en la orilla del mar.

El diferencial entre las energías es 4,89 kWh/m3 – 2,57kWh/ m3 = 2,32 kWh/m³

Usando la ecuación de Calvert y la ecuación de Rankine para obtener la eficiencia del ariete hidráulico :

eficiencia=Q*ho/(Q + Qw)*hf

Los valores óptimos nos dan una eficiencia de 0,61 (61%) para tubería de Hierro galvanizado, dicos de empaquetadura de neopreno y válvulas y llaves de bonce.

Con esos datos podemos estimar la altura a la que se pretende elevar el agua producida:

Energía=1/eficiencia x masa x gravedad x altura total.

2,32 kWh x 3600 000 J/kWh = 1/0,61 x 1000 kg/m³ x 9,81 N/kg x h;

(3.1) Supuesto de la altura de la elevación de agua h= 519 metros.

Esta altura es, a todas luces, insuficiente para distribuir el agua entre la mayoría de los consumidores laguneros.

En el caso más verídico de que la altura a la que se deba elevar el agua fuera de 700 metros, le energía necesaria para el bombeo sería de 3,13 kWh/m³. Ello nos llevaría a un gasto energético más plausible del agua producida en la EDAM de

(3.2) Energía recalculada de producción y bombeo =2,57 kWh + 3,13 kWh =5,7 kWh/m3

Esta altura, si bien coincide con la de parte de la población de la Laguna, no es la de sus depositos reguladors, (Mesa Mota, Montaña del Aire, Valle Guerra II, San Roque...) por lo que, si bien el dato es orientativo, resulta bajo para la realidad de la situación de los depósitos principales de agua que suministran a las zonas actuales con problemas de abastos por falta de caudales, y, como hemos explicado, por problemas legales en relación a los altos niveles de los fluoruros.

(4) El gasto energético diarios y las emisiones de CO2 por el uso de electricidad de origen fósil.

Haciendo un cálculo optimista de 0,30 kg de CO2 por cada kWh (inferior al índice medio a fecha del 2021 en Canarias que supera los 0,33 kg/kWh)

valor propuesto:

Kg de CO2/día = 5000 m³ /dia x 4,89 kWh/m³ x 0,33 kgCO2 kWh =8 068 kg CO2 /día

valor recalculado

Kg de CO2/día = 5000 m³ /dia x 5,70 kWh/m³ x 0,33 kgCO2 kWh =9 405 kg CO2 /día

Esos gastos implican unos derechos de emisión anuales de 3765 derechos de emisiones anuales, huella ecológica enormemente alta que contradice cualquier proyecto sostenible.

Al precio medio de unos 60 € Derecho de emisión, estaríamos hablando, por tal concepto de una cantidad que supera los 610 000 € anuales.

Si bien, en la actual norma, ese gasto va implícito en el precio de la energía, no por ello disimula la enorme cantidad de CO2 emitida al medio por el consumo de esa agua.

Si referimos esa cantidad a abasta, cada litro de agua consumida producida en la desaladora de Valle Guerra implica una actividad equivalente que emita superior a los dos gramos de CO2 por Litro de agua

(4) Huella ecológica 2,1 g de CO2 a la atmósfera por cada litro de agua del abasto o lo que equivale a 1,13 L de CO2 por cada litro de agua.

Tabla de valores teóricos mínimos. 

	Datos aportados	Datos recalculados
Caudal diario	5 000 m³ /dia	5000 m³ dia
Sistema desalación	Ósmosis Inversa	Ósmosis inversa
Caudal agua de mar	N.C.	10 000 m³ /dia
Rechazo al mar de salmuera	N.C.	5 000 m³ /dia
Concentración salina agua mar equiv. NaCl	N.C.	35 g/L , 0,6 Molar
Concentración salina salmuera	N.C.	70 g/L, 1,2 Molar.
Presión osmótica	N.C.	29,32 atmósferas a 298 K
Presión mínima de funcionamiento	N.C.	50 atmósferas
Recuperación de presión salmuera	N.C.	20 atmósferas.
Presión de funcionamiento efectiva (mínima)	N.C.	30 atmósfera
Consumo bombeo pozo marino a EDAM	N.C.	0,16 kWh
Impulsión membrana con recuperación	N.C.	2.41 kWh
Bombeo depósito regulador (700 m)	N.C.	3,13 kWh.
Gasto Global por m³ de agua en depósito	4,89 kWh /m³	5,17 kWh (mínimo )
Emisión de CO2 /m³	N.C.	1,7 kg CO2 /m³

Cálculos habituales en sistemas similares:

Los valores habituales en este tipo de instalación son algo más alto, con presiones de trabajo de 55 atmósferas, con aprovechamiento de 20 atmósferas. 

Cuando se inicia el proceso, la presión que se aplica a un metro cúbico de agua es de unas 35 atmósfera recuperándose 7 atmósferas de la presión con que sale el rechazo, que es la mitad del volumen de agua donde se ha concentrado la práctica totalidad de las sales.

En definitiva, para obtener 1000 litros de agua pura a partir de 2000 de agua de mar con recuperación de presión y membranas nuevas, y una eficiencia eléctrica/mecánica de las bombas del 70%, para obtener caudales aceptables se suele aplicar una presión neta de 35 atmósfera. (55 atmósferas iniciales con una recuperación de 20 atmósfera del impulso del rechazo).

Para agua de mar el factor de reparto es 0,5, es decir, se necesitan dos volúmenes de agua de mar para obtener uno de permeado. Su inversa será 1/fr = 2.

Rendimiento de las bombas de los paneles=0,7

Presión neta=presión de empuje menos presión recuperada = 55-20= 35atmósferas

Energía para obtener 1000 L de agua por ósmosis inversa = 1/0,7 x 1/0,5 x 35 atm x 101300 N/atm-m² x 1 m³ x 1/3600000 (kWh/J)= 2,813 kWh/m³ a nivel del mar.

Normalmente el agua de mar se obtiene de pozos en la propia orilla, lo que mejora la turbidez del agua que, al final, garantiza la duración de las membranas. Dependiendo de la profundidad de estos pozos, habrá que añadir a este cálculo el gasto de la succión de las bombas. Datos habituales podrían ser.

Volumen de agua de mar bombeada por m³ de agua desalada =2.

Desnivel del arete hidráulico 12 metros.

Eficiencia de las bombas de succión 61%.

Energía del bombeo de agua de mar= 2*1/0,61 * 1000 kg* 9,81 N/kf * 12 m* 1/3600000 kWh/J=0,107 kWh/m³

Gasto energético de la desalación a nivel del mar

Energía= 0,107 kWh/m³ + 2.813 kWh/m3=2,92 kWh/m³.

Gasto energético del bombeo depósito regulador (700 m): 3,13 kWh

Energía m³ agua en destino La Laguna = 2,92 kWh + 3,13 kWh = 6,05 kWh

Huella ecológica kg CO2/m³ = 1,99 kg/m³

Precio sin impuestos por el gasto energético (julio 2021)

6,05kWh x 0,11 €/kWh =0.665 € /m³

 

(II) Alternativa que se propone.

Los sistemas de desalación de ósmosis inversa pueden representar saluciones factibles siempre que el agua obtenida se utilice en poblaciones situadas en cotas bajas, tales que los depositos reguladores a los que deba elevarse ese agua no supere la altura de 200 metros sobre el nivel del mar. Como hemos visto, no es este el caso.

Las necesidades de agua de gran parte del municipio de La Laguna se deben fundamentalmente por los niveles excesivamente altos del anión fluoruro de a aguas que, como hemos explicado, son suministrado por el Canal del Norte, desde el noroeste de la isla.

Esa fuente, en cualquier caso, tiene la gran ventaja de que se encuentra a una altura muy superior a la máxima municipal por lo que la gravedad es, en este caso, una grana aliada. En cambio, en el caso de las aguas desaladas a partir del mar, la gravedad es el peor de los obstáculos o factores contrarios a una gestión sostenible.

La visión sostenible nos invita a plantear una visión alternativa del abasto de tal forma que lo que podría ser un problema se transforme en una ventaja.

Por supuesta esta visión alternativa de desvía de las aparentes soluciones basadas exclusivamente en el concurso de la tecnología que necesita el consumo ingente y aún muy contaminante de energías externas, aún en más de un 80% fósiles en nuestra isla.

Propuesta:

(1) No se utilizara EDAM para abastecer a poblaciones situadas a cotas por encima de 200 metros.

(2) Utilizar siempre que sea posible los caudales de aguas que provienen de galerías manantial situada en alturas aunque los mismos tengan, en origen, concentraciones altas de Fluoruros.

(3) Proponemos instalar en las ETAP (Estaciones de tratamiento de aguas Potables) sistemas de afinación de las aguas por ósmosis inversa que usen los gradientes de presión debido a los desniveles con un factor de reparto de ⅓.

En la mayoría de los casos las aguas de manantial suministrada por las galerías de los altos de Tenerife son de alta calidad, si no fuera por el problema de su nivel del anión F^-. Este analito se incorpora al agua de lluvia o nieve que se filtra en el Valle de Ucanca debido a la composición geológica de algunos minerales localizados debajo de esta cuenca o captador hidrológico, en la cumbre de Las Cañadas.

Pero, afortunadamente, este anión se puede separar sin problemas mediante al menos 4 sistemas descritos, a saber:

(a) Uso de resinas de intercambio iónicos.

(b) Uso de zeolitas que ejercen con las resinas pero cuyo origen es natural.

(c) Precipitación mediante sales de calcio o de aluminio.

(d) Uso de la electrodiálisis reversible.

(e) Uso de la ósmosis inversa con bombas de impulsión.

(f) Uso de la ósmosis inversa con presión hidrostática.

Si bien, el uso de zeolitas puede ser prometedor, aún en nuestras islas no está suficientemente implantado. Tanto ese uso como el anterior mediante resinas de intercambio iónico, implican la reposición periódica de los materiales o el tratamiento químico de los mismos, pues las zeolitas y las perlas de resinas van captando, en su filtraje, los fluoruros. Este proceso activo de filtrado puede producir retención por adsorción lo que exige, para caudales altos, el uso de estaciones de gran superficie de filtrado que permitan disponer de un flujo agua equivalentes con un caudal de 50 L/s que es lo que se intentan producir mediante la EDAM de Valle Guerra.

De cualquier manera, el uso de estos materiales es un procedimiento que no se debería obviar y que, posiblemente merezca un estudio pormenorizado.

El procedimiento (c) para la reducción del halógeno mediante la precipitación de sales insolubles de flúor es habitual, pero aumenta el pH y la dureza de las aguas. Por ello no lo aconsejo, a pesar de que sea relativamente barato.

El método que proponemos es el (f), la ósmosis inversa, sin necesidad de energía externa, utilizando la presión hidrostática.

La presión que hay que superar, presión osmótica Π=α[iones] R T

En esta alternativa proponemos el método de ósmosis inversa con la particularidad de que el gradiente de presión que se deberá aplicar lo obtendremos directamente del peso por unidad de superficie de de la columna de agua que ejerce sobre los bastidores con picomembranas de poliamida.

Presión aplicada P= densidad x gravedad x altura.

Cuando mayor sea la presión aplicada al agua de entrada, P, que la que ejerce la presión osmótica el agua pura Π mejor es el reparto y mayor la velocidad del permeado.

Es inmediato observar que, para una densidad del agua de 1000 kg/m³ una columna de 10 metros de altura ejerce sobre su base una presión de 98100 pascales que en la práctica equivalen a una atmósfera de presión.

La membranas trabajarán con presiones hidrostáticas entre 5 a 10 atmósferas que resultan de los desniveles del suministro del agua “virgen”, respectivamente, entre 50 a 100 metros aproximadamente. Con esas presiones y los suficientes bastidores (por ejemplo 10 bastidores con 6 tubos de membranas enrollados) se obtienen caudales de aguas potables, de alta calidad, con Fluoruros por debajo del 1,5 mg/L y alcalinidad y durezas bajos, produciéndose, ademas. rechazos de baja concentración salina que, por tal motivo pueden ser reutilizados.

(4) Utilizar los rechazos. Al tratarse de aguas poco mineralizadas, provenientes de las últimas lluvias, los rechazos en los que se concentrarán todas las sales del caudal de entrada, es decir, se multiplicará x 3 sus concentraciones, en ningún caso alcanzarán una conductividad superior a la máxima legal de 2500 microSiemens. Ello permite sin problemas legales, técnicos, de impacto ambiental o de salud su suso para la limpieza de calles, riego de jardines en zonas que se combina con el riego por lluvias, prevención y apagado de incendios y su uso en la construcción.

En el dibujo esquemático representamos el sistema de ósmosis inversa con un factor de reparto del 66,6% (⅔ AP + ⅓ Rechazo) con una conductividad original típica de 300 microSiemens/cm y una concentración de Fluoruros de 10 mg/Kg, proveniente de la galería de Vergara II . En la Estación de potabilización de agua, gracias a un último desnivel de 75 metros, el fluido permea en contra de la presión osmótica que, para esta concentración no supera las dos atmósfera.

La presión de impulsión del agua entrante a través de las membranas, debido a la estática de fluidos, será para esa altura de 7,5 atmósfera sin necesidad de recuperación de la presión remanente en el rechazo. Por ello la velocidad y eficacia del proceso son altas. Incluso con desniveles inferiores, de hasta 50 metros, se podría obtener el adecuado permeado.

El rechazo salino de esta estación de ósmosis inversa nada tiene que ver con los obtenidos en la desalación de agua de mar o de pozos muy salinificado por el exceso de extracción hídrica. Todo lo contrario, su concentración salinas son de bajo nivel, tales que se permiten su uso en el riego de jardines, limpieza de calles, construcción, y prevención de incendios forestales o urbanos. Ello implica un importante ahorro frente a los tradicionales modelos de afino basados en sistemas de electrodiálisis reversibles.

En todos estos usos para el agua de rechazo los niveles de 30 mg/L de fluoruros de la misma no implica problema y está autorizados. (los niveles de fluoruros de las pastas dentífricas habituales superan los 1000 mg/L)

En Corralejo, Fuerteventura, a 24 de junio de 2021.

Julio Muñiz Padilla.