Un oasis experimental en Israel está probando un nuevo sistema de energía solar de nanofiltración para desalinizar agua y llevar productos a África. Estos productos están siendo cultivados con agua desalinizada con energía solar.
Israel es un líder indiscutible proveyendo plantas desalinizadoras, equipos, tecnología de punta y conocimientos técnicos para remover sal del agua. La empresa israelí IDE Technologies ha instalado cientos de plantas desalinizadoras alrededor del mundo para ayudar regiones secas y hacer del mar y aguas salobres, agua potable.
Mientras que IDE está haciendo avances en convertirse más ambiental y económicamente viable, su nueva planta en China, por ejemplo, funciona en parte por el calor residual producido por una planta de energía, aunque todavía queda mucho que hacer para lograr que las tecnologías de desalinización sean accesibles para los países más necesitados del mundo, especialmente en regiones del Medio Oriente y África.
Gracias al financiamiento del filántropo suizo Samuel Josefowitz, un nuevo modelo para desalinización de agua en regiones pobres como África ha sido desarrollado en Israel. Josefowitz escogió a Israel por su experiencia creando soluciones de agua que funcionan.
Y el resultado es un nuevo oasis en el desierto que trabaja con energía del sol. Una unidad de sistema completo usa energía solar, una fracción de lo que se usa en otros modelos actuales, para impulsar las bombas de desalinización que puede crear agua potable así como aguas residuales para cultivos secundarios (generalmente cultivados como una fuente de alimento para consumo doméstico subsidiado).
Investigadores israelíes de la Universidad de Ben-Gurion del Negev y el Central Arava R&D desarrollaron el sistema, el cual puede ser construido a la medida para cada situación.
¿Regado con magnesio y calcio?
La innovación ya está funcionando en un lugar de prueba de un cuarto de acre ubicado cerca de Hatzeva en el Valle de Araba de Israel, al sur del Mar Muerto.
Esta cuenca es muy seca y actualmente la agricultura allí usa las aguas subterráneas salobres de los acuíferos. En este lugar de prueba, los investigadores se enfocaron en incrementar la eficiencia para que así menos paneles solares sean necesarios para manejar el sistema de desalinización, el cual puede funcionar variando la salinidad del agua y por lo tanto alimentar diferentes tipos de cultivos.
La nueva planta se basa en membranas de nanofiltración especiales que baten grandes cantidades de agua y permite al granjero o gerente de planta decidir cuáles minerales deberían estar en el agua y cuáles deberían removerse.
Normalmente los filtros de desalinización no específica remueven todos los minerales, los cuales deberán ser repuestos dependiendo de la necesidad final.
De acuerdo con los investigadores, la membrana especial posibilita ahorrar energía en el bombeo, mientras permite al agua retener los minerales esenciales para sustentar los cultivos irrigados.
“Osmosis inversa está basada en membranas, y en este caso estamos usando nanofiltros, los cuales ejecutan ‘libre’ osmosis inversa, y podríamos utilizar mecho menos energía en el proceso”, dice Rami Messalem, uno de los principales investigadores del proyecto.
Ya en producción de agua para cultivos -y un abundante exceso de agua salobre que puede alimentar a plantas amantes de la sal como la remolacha o usarse en la acuicultura para peces ornamentales- la planta piloto está lista para ampliar, dice Messalem. Él ha seleccionado un lugar de 2.5 acres que puede servir como una gran planta piloto, así como un centro de entrenamiento para los miles de personas de naciones pobres, las cuales viajan a Israel para aprender acerca de exitosos métodos agrícolas.
Para sociedades más necesitadas
Hasta ahora, las plantas de desalinización han estado a costos prohibitivos para las naciones menos desarrolladas. Necesitan una enorme cantidad de electricidad para funcionar y deben ser construidas cerca de la red, usualmente lejos de donde la micro-granjas (las cuales componen una gran proporción de la agricultura de las naciones en desarrollo) están localizadas.
Han habido algunos proyectos ambiciosos para operar plantas desalinizadoras utilizando paneles solares fotovoltaicos, mayormente para probar nuevas tecnologías limpias, pero todavía el costo de estos paneles es muy alto para su uso generalizado.
La nueva solución israelí creada por by Messalem y Andrea Ghermandi del Instituto Zuckerberg para la investigación de agua en la Universidad de Ben-Gurion, con Rivka Ofenbach y Shabtai Cohen del Central Arava R&D, es un oasis de ingeniería para desalinización solar y agricultura de tierras áridas. “La creciente demanda global para comida y la competencia por los recursos entre los sectores económicos obligan a los futuros sistemas agrícolas a ser más eficientes en el uso de los recursos naturales como la tierra y el agua”, dice Ghernandi.
“Aquí el avance fue hacer el sistema más económico, y hemos hecho esto utilizando nanofiltros inteligentes, que necesitan menos energía y así podemos utilizar energía solar. Nuestro sistema es compatible con energía eléctrica pero está basado en la premisa de que puede ser usado en países pobres, en lugares donde no tienen una fuente de electricidad como sistema autónomo”, concluye Messalem.
Investigadores buscan recursos para expandirse
Hasta ahora, los resultados experimentales han sido prometedores. La desalinización del agua permite a los granjeros utilizar 25% menos agua y fertilizantes de lo acostumbrado. En otras pruebas, el agua tratada no afecta los niveles de crecimiento y las densidades del rendimiento.
Los investigadores reportan que el rendimiento de sorgo y mijo aumentó y ahora buscan medio millón de dólares adicional para invertir en el funcionamiento de su nueva planta piloto. Su objetivo es construir plantas por encargo basadas en las necesidades específicas de las poblaciones con situación de inseguridad alimenticia.
