Agua salada-El mar
El agua de mar es una solución basada en agua que compone los océanos y mares de la Tierra. Es salada por la concentración de sales minerales disueltas que contiene, un 35‰ (3,5%) como media, entre las que predomina el cloruro sódico, también conocido como sal de mesa. El océano contiene un 97,25% del total de agua que forma la hidrosfera.
De todos los mares abiertos es el mar Rojo el que presenta mayor salinidad (40‰), bordeado como está de regiones áridas. El mar Báltico es el de salinidad menor (6‰)
Mar rojo
Mar Báltico
¿Por qué el mar es salado?
Si toda la sal que hay en el mar se extendiera uniformemente sobre la tierra seca, formaría una capa de más de 150 metros [500 pies] de espesor, ¡una altura de 45 pisos! ¿De dónde sale tanta sal? La pregunta es válida, sobre todo si pensamos en tanta agua dulce que arroyos y ríos vacían en los océanos. Los científicos han identificado varias fuentes.
Una es el suelo que pisamos. El agua de lluvia se filtra por la tierra y las rocas y va disolviendo pequeñas cantidades de minerales, entre ellos las sales y sus componentes. Luego, estos son transportados al mar por los arroyos y los ríos. Claro que en el agua dulce hay tan poca sal que nuestro paladar no la percibe.
Otra fuente la constituyen los minerales que se hallan en la corteza terrestre debajo de los océanos. El agua marina entra por unas grietas al manto terrestre, donde las elevadas temperaturas la sobrecalientan, la cargan de minerales disueltos y la obligan a volver por chimeneas hidrotermales al fondo del mar, formando a veces géiseres a grandes profundidades. Los minerales disueltos en el agua descargada se transforman luego en sales.
Existe un proceso contrario que tiene el mismo resultado: hay volcanes submarinos que escupen grandes cantidades de roca candente en el interior del océano, donde los componentes químicos de la roca se liberan en el agua. El viento también hace su contribución, transportando partículas minerales de la tierra al mar . Así, el agua marina se convierte en un caldo donde se encuentran disueltos casi todos los elementos conocidos. Sin embargo, el principal componente salino es el cloruro de sodio (la sal de mesa común), que constituye el 85% de las sales disueltas en el agua y por tanto es el compuesto que más contribuye a que el mar sea salado.
¿Por qué el mar es salado?
El agua del mar lleva disuelta en su interior multitud de elementos químicos. Entre éstos los más abunantes son los iones de cloro y de sodio, que representsan el 90% de los iones disueltos en el mar. Éstos reaccionan entre sí para formar el cloruro sódico (ClNa), es decir, la sal común.
Pero ¿cómo han llegado esos elementos al agua? Para responder a esa pregunta sigamos el ciclo del agua.
El calor del Sol evapora agua del mar (solamente agua, las sales disueltas se quedan), este vapor de agua forma las nubes que son desplazadas por el viento y que al llegar a zonas más frías o chocar con las elevaciones de terreno se precipita hacia tierra en forma de lluvia. Este vapor de agua se combina con el dióxido de carbono (CO2) del aire formando ácido carbónico (H2CO3), así que al agua de lluvia tiene un carácter ácido que reacciona con los materiales de las rocas, erosionándolas y arrastrando sus elementos químicos a los ríos y de éstos al mar.
Este proceso —repetido incontables veces— es el responsable de que los elementos disueltos lleguen al mar. Muchos de ellos se depositan en el fondo marino, otros como el calcio (Ca) son aprovechado por los seres vivos y otros iones reaccionan formando sales que permanecen disueltas en el agua, en una proporción cercana al 3,5%.
Pero ésta no es la única vía de llegada de elementos químicos al mar. A causa del movimiento tectónico de placas, el fondo marino se mueve —de forma inapreciable pero constante— dando lugar a la formación de grietas, la aparición de volcanes submarinos y maremotos.
El agua marina se introduce por las fisuras de la corteza terrestre y al entrar en contacto con zonas más calientes reacciona y vuelve a salir a chorro en lo que se ha dado en llamar chimeneas hidrotermales, que conducen el agua caliente de abajo hacia arriba, llevando consigo nuevos elementos químicos. Asimismo el aporte de elementos de la corteza o de capas más profundas llevado a cabo por los volcanes submarinos también se ha de tener en cuenta.
Las desalinizadoras
La desalación es un proceso mediante el cual se elimina la sal del agua de mar o salobre. Las plantas desaladoras (también conocidas comodesalinizadoras, ver nota terminológica) son instalaciones industriales destinadas a la desalación, generalmente del agua de mar o de lagos salados con el propósito de la obtención de agua potable.
El agua del mar es muy salada porque tiene sales minerales disueltas que precipitan cuando el agua se evapora. Debido a la presencia de estas sales minerales, el agua del mar no es potable para el ser humano y su ingestión en grandes cantidades puede llegar a provocar la muerte. El 97,5% del agua que existe en nuestro planeta es salada y sólo una cantidad inferior al 1% es apta para el consumo humano. Conseguir potabilizar el agua del mar es una de las posibles soluciones a la escasez de agua potable. Mediante la desalación del agua del mar se obtiene agua dulce apta para el abastecimiento y el regadío. Las plantas desaladoras de agua de mar han producido agua potable desde hace muchos años, pero el proceso era muy costoso y hasta hace relativamente poco sólo se han utilizado en condiciones extremas. Actualmente existe una producción de más de 24 millones de metros cúbicos diarios de agua desalada en todo el mundo, lo que supone el abastecimiento de más de 100 millones de personas. La primera planta desaladora en España se ubicó en Lanzarote en 1965 y actualmente existen más de 700 en todo el país.
Las plantas desaladoras también presentan inconvenientes. En el proceso de extracción de la sal se producen residuos salinos y sustancias contaminantes que pueden perjudicar a la flora y la fauna. Además, suponen un gasto elevado de consumo eléctrico. Con el fin de evitarlo, actualmente se están realizando estudios para construir plantas desaladoras más competitivas, menos contaminantes y que utilicen fuentes de energía renovables.
Video educativo
¿Dónde hay desaladoras en nuestra
comunidad?
comunidad?
Formas de desalar
Desalación por destilación
La desalación por destilación se realiza mediante varias etapas, en cada una de las cuales una parte del agua salada se evapora y se condensa en agua dulce. La presión y la temperatura van descendiendo en cada etapa lográndose concentración de la salmuera resultante. El calor obtenido de la condensación sirve para calentar de nuevo el agua que hay que destilar. En esta tecnología se basa el Seawater Greenhouse, un invernadero para zonas costeras áridas que usa agua salada para el riego.
Desalación por congelación
Para la desalación por congelación, se pulveriza agua de mar en una cámara refrigerada y a baja presión, con lo que se forman unos cristales de hielo sobre la salmuera. Estos cristales se separan y se lavan con agua normal. Y así se obtiene el agua dulce.
Desalación mediante evaporación relámpago
En el proceso de desalación por evaporación relámpago, en inglés Flash Evaporation, el agua es introducida en forma de gotas finas en una cámara a presión baja, por debajo de la presión de saturación. Parte de estas gotas de agua se convierten inmediatamente en vapor, que son posteriormente condensadas, obteniendo agua desalada. El agua residual se introduce en otra cámara a presiones más bajas que la primera y mediante el mismo proceso de calentamiento, pulverización y evaporación relámpago se obtiene más agua desalada. Este proceso se repetirá, hasta que se alcancen los valores de desalación deseados. Estas plantas pueden contar más de 24 etapas de desalación relámpago. A este proceso se le conoce como MSF (evaporación multietapa).
Desalación mediante formación de hidratos
En la desalación por formación de hidratos, no utilizada a gran escala. hidratos es una molécula de hidrógeno con algún metal.
Electrodiálisis
Consiste en el también conocido fenómeno mediante el cual, si 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). Si entre ambos electrodos se colocan dos membranas semiimpermeables 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.
