La Desalinización de Agua de Mar un Proceso Técnicamente Factible para el Suministro de Agua Potable a Localidades Ubicadas Sobre las Costas de los Golfos Norpatagónicos de Argentina.

La Desalinización de Agua de Mar un Proceso Técnicamente Factible para el Suministro de Agua Potable a Localidades Ubicadas Sobre las Costas de los Golfos Norpatagónicos de Argentina.

 

Autor: Dr. Jorge Zavatti – Investigador del Grupo Energía, Materiales y Sustentabilidad de la
Facultad Regional Chubut de la Universidad Tecnológica Nacional (Puerto Madryn – Argentina).

Objetivo: El Gobierno de la Provincia del Chubut ha establecido la necesidad de “…realizar un
estudio de factibilidad para determinar si es técnica y económicamente posible llevar adelante
procesos de desalinización del agua de mar en la Provincia del Chubut, con la finalidad de
abastecer a las ciudades ribereñas de nuestro litoral marítimo…”. Requerimiento este que se
consigna en el Artículo 1° de la Ley XVII-117 emitida en abril de 2014[1]. Este trabajo se propone
despejar al menos los aspectos técnicos respecto de la factibilidad de desalinizar agua de mar
de los Golfos Nuevo (GN – 2376 km2) y San José (GSJ – 778 km2)[2] que pertenecen a dicha
Provincia mediante el proceso de ósmosis inversa.

Alcance: Las villas “El Riacho” (300 habitantes) y “Larralde” (500 habitantes) ubicadas sobre la
costa Sur del GSJ; y las Ciudades de Puerto Pirámide (1000 habitantes) y Puerto Madryn
(100.000 habitantes) sobre el GN no cuentan con fuentes superficiales ni subterráneas de agua
que les permitan abastecerse de agua potable mediante tratamiento convencional. La fuente
de agua superficial más cercana es el Río Chubut, ubicado a unos 80 km al Sur-Oeste de Puerto
Madryn.

Ambos Golfos son cuerpos de agua marina con vinculación restringida con el Mar Argentino. La
amplitud de las bocas[2] del GN (16 km) y del GSJ (6,8 km) son inferiores al 10 % de los
respectivos perímetros (173 y 99 km, respectivamente).
En base a los volúmenes de agua de mar calculados para ambos Golfos (GN = 127 km3; GSJ =
18 km3)[3, 4] y sus respectivos volúmenes de los prismas de marea (GN = 8,8 km3/marea; GSJ =
4,5 km3/marea)(2 mareas/día), se ha estimado que las tasas diarias de renovación son del 14
% para el GN y 50 % para el GSJ. Estas tasas de renovación producen una intensa dinámica de
mezcla en los Golfos que a su vez se refleja en velocidades de corrientes en las bocas de las
cuencas[2] que alcanzan los 2 m/seg en el GSJ y los 0,8 m/seg en el GN.

Las diferencias entre Pleamar y Bajamar promedio se han estimado en 3,7 m para el GN y 5,8
m para el GSJ[2]. Sin embargo, entre un ciclo de marea y otro, en el mismo día, dos prismas de
marea sucesivos pueden diferir hasta en 2,1 km3 en el GN y 0,7 km3 en el GSJ.
La Salinidad del agua de mar de los dos Golfos[5] oscila anualmente entre 33,5 y 34,9
gramos/litro. El Promedio de Salinidad es de 34,2 gramos/litro, mientras que la amplitud del
rango de Salinidad es el 4,1 % del Promedio.

El proceso de ósmosis inversa descarta una salmuera cuya concentración de sales casi duplica
la que contiene el agua de mar que se capta para producir agua potable, y dicha salmuera se
vierte al mismo cuerpo de agua a una distancia razonable del punto de toma. Es necesario
señalar aquí que si bien la concentración de sales se duplica, el peso específico del agua de mar
sólo crece entre el 3 y el 4 % (sube de 1,034 kg/litro a 1,068 kg/litro). La escasa diferencia en el
peso específico facilita la dispersión de la salmuera descartada en el agua de mar en la que se
vierte.

En este marco, contemplando la vinculación restringida de los GN y GSJ con el Mar Argentino,
y a fin de responder al requerimiento de la Ley XVII-117, resulta pertinente estimar qué
impacto tendrían en el balance de sales de los Golfos, si sobre las costas de los mismos se
instalaran sendas plantas de ósmosis inversa, capaces de suministrar agua potable para
futuros 10.000 habitantes asentados sobre el GSJ y para eventuales 1.000.000 habitantes
afincados sobre las costas del GN.

Desarrollo y Resultados: Asumiendo una dotación diaria de agua potable de 250
litros/habitante, una tasa de rechazo en la planta de ósmosis inversa de 0,5 y una Salinidad
media de 34,2 gramos/litro en el agua de mar; resulta que la masa de sales que retorna a los
Golfos como consecuencia de la producción por ósmosis inversa de agua potable para las
poblaciones proyectadas, 10 veces superiores a las actuales, sería de 8548 ton/día para el GN y
85 ton/día para el GSJ.

Las masas de sales que ingresan y salen de los Golfos con los dos ciclos de marea diarios se
pueden estimar en 300 MM de ton/marea para el GN y en 154 MM ton/marea para el GSJ. No
obstante, y en función de las diferencias de altura de las marea, dichas masas de sales pueden
diferir entre dos mareas sucesivas hasta en 73 MM/ton para el GN y 24 MM ton en el GSJ.
Adicionalmente, las masas de sales movilizadas tienen sobreimpuesta una variabilidad del 4,1
% que responde a las variaciones en la Salinidad; que para el GN son 12 MM ton/marea y 6
MM ton/marea para el GSJ.

Frente a las impresionantes masas de sales que se mueven con los ciclos de mareas las masas
de sales potencialmente devueltas a los Golfos por la ósmosis inversa son despreciables y
quedan absorbidas por la natural variabilidad de los ciclos de marea. En efecto; las 8548
ton/día a devolver al GN son apenas el 0,00142 % de la masa de sales que mueven las mareas y
el 0,0117 % de la diferencia de masas de sales que pueden ser movilizadas por dos mareas
sucesivas. Las 85 ton/día de sales retornadas al GSJ son el 0,00003 % de la masa de sales que
mueven las mareas y el 0,0004 % de la diferencia de masas que podrían mover dos mareas
consecutivas.

Las 8548 ton/día de sales a retornar al GN son el 0,036 % de la variación de la masa de sales
del prisma diario de mareas que provocan los cambios de Salinidad relevados.
La evaporación es otro proceso natural que afecta la dinámica de la masa de sales en los
Golfos. Se ha determinado que el promedio anual de la evaporación en los Golfos es 2,6
mm/día, con un rango que va de 3,6 mm/día en abril a 1,6 mm/día en octubre. Tomando el
dato de evaporación media anual, por esta causa natural quedan “sin solvente” (porque el
agua se evaporó), una 211.000 ton/día de sales en el GN y 69.000 ton/día en el GSJ. La
variabilidad anual de esas masas de sales “sin solvente” se mueve en el intervalo de 130.000 a
292.000 ton/día para el GN y en el intervalo 42.000 a 96.000 ton/día para el GSJ. Vale decir que
las 8548 ton/día a descargar en el GN son el 5,3 % de la variabilidad natural de la masa de sales
“sin solvente” de ese Golfo, mientras que las 85 ton/día del GSJ son el 0,2 % de la variación
propia de la masa diaria de sales “sin solvente” en el GSJ.

Simulaciones de vertidos - Resultados

Conclusiones: Los datos y cálculos desarrollados más arriba muestran que en los GN y GSJ,
cuerpos de agua de mar caracterizados por una vinculación reducida con el Mar Argentino, es
técnicamente factible instalar plantas de producción de agua potable a partir de agua de mar
por ósmosis inversa, sin modificar la dinámica de las masas de sales que los ciclos de marea,
los cambios en la Salinidad, las variaciones en el peso específico y en la evaporación
naturalmente movilizan en ambos Golfos; tomando en cuenta que las masas de sales a
devolver al GN y GSJ como rechazo del proceso de ósmosis, aún para instalaciones capaces de
suministrar agua potable a poblaciones 10 veces mayores que las actuales, son un muy
pequeño porcentaje de la variabilidad propia que los ciclos de marea, las variaciones de
Salinidad, peso específico y la evaporación imponen a las masas de sales movilizadas. De este
modo se asegura que no serán afectadas la flora y fauna características de los GN y GSJ que
están adaptadas a los cambios en la calidad del agua de mar que generan las variabilidades
típicas de las alturas de marea, de la Salinidad, del peso específico y de la evaporación.
De esta forma se da respuesta afirmativa al requisito técnico que plantea la Ley XVII-117,
enfocando el estudio en el sector del litoral marítimo de Chubut que más complicaciones podía
presentar dada la característica de cuenca semi-cerrada que es propia de los GN y GSJ.

  1. Boletín Oficial de la Provincia del Chubut Nº 11946 del 05may2014.
  2. Lifschitz, AJ; de Cristòfaro, NB; Coiro DP. 2019. Algunas consideraciones sobre el potencial energético
    de corrientes de mareas en el litoral de la provincia de Chubut, Argentina. ENERLAC. Volumen III.
    Número 1. Septiembre, 2019 (60-77).
  3. Se ha considerado que los volúmenes de ambos Golfos se pueden asimilar a conos invertidos (volumen
    del cono = πr2h/3). Las bases de los conos es equivalente a la superficie de cada Golfo y la altura (h) es
    equivalente a la profundidad máxima de cada cuenca (160 m en el GN y 70 m en el GSJ).
  4. Servicio de Hidrografía Naval de la República Argentina. Cartas Náuticas H218 (2000) y H217 (1995).
  5. Esteves, JL; Solís, M; Gil, M; Santinelli, N; Sastre, V; González Raies, C; Hoffmeyer, M; Commendatore,
    M. 1997. Evaluación de la contaminación urbana de la Bahía Nueva (Provincia del Chubu). Informe
    Técnico Nº 31 del Plan de Manejo Integrado de la Zona Costera Patagónica. ISSN Nº 0328 – 462X.