Entrevista

Joachim Koschikowski es jefe del Grupo de investigación y desarrollo de tratamiento y separación de aguas en Fraunhofer ISE, y trabaja desde hace más de 20 años en el diseño e implementación de sistemas autónomos impulsados por energía solar para mejorar el suministro de agua dulce en regiones rurales, áridas y semiáridas.

Aquí, aborda el desarrollo de tecnologías para reducir los costos de la desalación del agua en Chile y recuperar materiales valiosos, como en el proyecto OPTIMINER.

- La desalinización del agua en Chile ha tenido un crecimiento sostenido especialmente en la minería, sin embargo, los costos asociados a su implementación y operación siguen siendo una barrera para masificar su uso hacia las comunidades, por ejemplo. ¿Cuáles son los factores clave que permitirían disminuir el precio?

El costo de la energía sigue siendo el principal determinante del precio del agua desalinizada, representando del 30% al 40% de sus costos totales. Por lo tanto, vincular la desalación con fuentes renovables y hacer que la tecnología de desalación sea más flexible para usar la energía sobrante de plantas solares y eólicas puede reducir significativamente los costos operativos y hacer el proceso más viable económicamente.

En la última década, sin embargo, hemos logrado disminuir la demanda específica de energía de un promedio de 3.5 kilovatios hora, a menos de tres por metro cúbico de agua desalinizada, lo cual es un logro significativo.

Y para ello, la innovación continua es clave. Por ejemplo, la tecnología de ósmosis inversa, que es la más utilizada en el mundo para desalación, ha reducido los costos operativos gracias a avances en la recuperación de energía.

- ¿En qué consisten estos desarrollos tecnológicos?

Estamos trabajando, por ejemplo, en sistemas de bucle cerrado donde el agua de alimentación circula varias veces a través del módulo de ósmosis inversa. Esto no solo mejora la eficiencia del proceso, permitiéndonos obtener más agua purificada, sino que también reduce la demanda de energía. Estos sistemas ofrecen una mayor flexibilidad frente a las variaciones en la composición del agua y a las fluctuaciones en el suministro de energía renovable, lo cual es crucial para optimizar el proceso de desalación en diferentes condiciones.

- ¿Y qué perspectivas ve en la disminución de los costos de implementación de las plantas desaladoras?

Es cierto que la inversión inicial sigue siendo un desafío, pues para construir una planta de desalación que pueda operar de manera flexible, adaptándose a la disponibilidad de energía renovable, inicialmente se puede requerir una inversión mayor. Sin embargo, este enfoque puede conducir a reducciones significativas en los costos operativos (Opex).

También hemos observado una reducción en los costos de los componentes, como los módulos de ósmosis inversa, gracias a la producción en masa impulsada por el aumento en la capacidad global de desalación.

Además, gracias a la economía de escala, construir plantas más grandes puede hacer que el proceso sea más barato a largo plazo, por tanto, la colaboración entre sectores para financiar estas tecnologías también es clave para un suministro de agua sostenible para la minería, la industria y las comunidades.

¿Aparte de la desalación, qué otros usos tiene el tratamiento del agua?

Es un campo realmente amplio y varía mucho dependiendo de las necesidades.

El primer paso en regiones con escasez hídrica es recuperar y reutilizar estas aguas, eliminando los contaminantes, pero, además, en algunos casos, también es posible recuperar materiales valiosos de estas aguas residuales, lo que añade un valor adicional a este proceso. Es una de las líneas de trabajo en la que estamos enfocados en Fraunhofer ISE.

¿En qué industrias es aplicable?

Un ejemplo interesante viene de la industria de la galvanoplastia, donde se utilizan ácidos para tratar la superficie de los metales. Hoy, con tecnologías avanzadas, como las membranas, podemos recuperar tanto los ácidos como los metales del agua residual para reutilizarlos.

También en la producción del litio y la extracción de sales son fundamentales las tecnologías que permitan concentrar o incluso seleccionar y recuperar específicamente ciertos elementos, lo que es muy relevante dado el desarrollo de esta industria en el norte de Chile.

¿Es lo que se realizará en OPTIMINER?

Nuestra tarea conjunta en el proyecto OPTIMINER es desarrollar nuevas tecnologías para la recuperación de materias primas críticas de los residuos mineros que se eliminan en los relaves.

Al mismo tiempo, abordamos la eficiencia del recurso hídrico y su recuperación en la minería del cobre, ya que este es uno de los principales consumidores de agua dulce. 

Las tecnologías de membranas como la ósmosis inversa (OI), que se utilizan para la desalinización, también se pueden aplicar en las cadenas de tratamiento de agua de minería.

Este enfoque no solo ayuda a conservar el recurso hídrico, sino que se alinea con una visión más sostenible y eficiente del tratamiento de aguas industriales. La meta debería ser no solo eliminar contaminantes y maximizar el uso del agua, sino también recuperar minerales valiosos.