En pleno siglo XXI la falta de acceso a una fuente segura de agua sigue siendo uno de los grandes retos globales. En la actualidad, como señala Natalia Pichel, millones de personas consumen agua con contaminación de origen fecal o no tienen acceso a unas instalaciones adecuadas de saneamiento. Esto crea las condiciones ideales para contraer y transmitir enfermedades de origen hídrico como el cólera, la fiebre tifoidea o la hepatitis A. Enfermedades que hoy en día provocan la muerte de más de dos millones de personas cada año. La mayoría de esas muertes se producen en países en desarrollo y afectan principalmente a niños menores de cinco años.

Este estudio pone encima de la mesa las dificultades que enfrentan muchos países porque, a pesar de que existen las tecnologías efectivas para tratar el agua, exigencias como una alta inversión económica, la adición de químicos y un alto consumo energético, limita su aplicación en los países en desarrollo (actualmente los más vulnerables a las enfermedades de origen hídrico). Este reto se suma a otros como la creciente demanda de agua en el sector agrícola e industrial y, como consecuencia del crecimiento acelerado de la población a nivel mundial, la escasez del recurso y la variabilidad hidrológica derivada del cambio climático (incremento en la frecuencia e intensidad de tormentas tropicales, inundaciones y sequías). A esto, además, hay que añadir que la desinfección química puede dar lugar a la formación de subproductos peligrosos y su implementación en los países en desarrollo es limitada también debido al rechazo social del agua después de ser tratada por su sabor y olor.

‘Esto ha dirigido los esfuerzos a desarrollar tecnologías alternativas que permitan superar los inconvenientes y limitaciones de los sistemas convencionales. Entre esos métodos destaca la desinfección solar, que ha sido reconocida por la Organización Mundial de la Salud (OMS) como uno de los más apropiados para tratar el agua a nivel doméstico en países en desarrollo. Sin embargo, otras alternativas están siendo investigadas, como los LEDs UV, la cavitación, la fotocatálisis o la desinfección electroquímica’, señala la experta.

Desinfección solar. Una alternativa para todos
La desinfección solar (SODIS) consiste en utilizar la radiación procedente del sol para eliminar del agua los microorganismos perjudiciales para la salud, de manera que se pueda consumir sin ningún riesgo. ‘Esto se consigue gracias a que estos microorganismos son vulnerables al efecto de la luz solar. En concreto, son sensibles a la radiación UV e infrarroja lejana que emite el sol. La radiación UV-B y UV-A, que es la que llega a la superficie terrestre, tiene capacidad para dañar el material genético bacteriano y, como consecuencia, provocar su inactivación. Por otro lado, la radiación infrarroja lejana es absorbida por el agua, provocando que se incremente su temperatura, de manera que también se inactivan bacterias mediante pasteurización térmica. La desinfección solar es un método sencillo y barato y la técnica convencional consiste en exponer al sol botellas de plástico llenas de agua durante al menos 6 horas si el día está despejado o 2 días si está parcialmente nublado’, explica.

Pero no se trata de un sistema solo aplicable en los países en desarrollo, también podría aplicarse en países como España, por múltiples motivos: ‘la escasez del agua en nuestro país y su creciente demanda, han convertido el efluente de depuradora en un recurso de alto valor debido a sus múltiples aplicaciones una vez tratado (usos urbanos, agrícolas, industriales, recreativos y ambientales). Por lo tanto, si tenemos en cuenta la abundancia de energía solar en nuestro país, la desinfección solar es un método óptimo para favorecer la reutilización del agua a través de una tecnología ni química ni energéticamente dependiente. Sin embargo, su aplicación no se realizaría en su versión convencional, mediante el uso de botellas de plástico, sino mediante soluciones avanzadas y de mayor eficiencia.

Una de esas posibles soluciones es la tecnología ‘SolWat’, que integra tecnología fotovoltaica y desinfección solar de agua, de manera que es capaz de desinfectar agua y producir electricidad de manera simultánea utilizando como único recurso la luz procedente del sol. Además, presenta ventajas claras respecto al tratamiento tradicional, como una mayor eficiencia en la eliminación de patógenos, mayor capacidad de tratamiento, durabilidad o generación de electricidad que podría alimentar otras etapas del tratamiento del agua, entre otras`, dice Pichel.

El coste energético y medioambiental del tratamiento de agua (las plantas convencionales de potabilización consumen entre un 2 y un 3% de la demanda energética mundial, y va en aumento) es otro elemento fundamental a tener en cuenta. ‘El desarrollo de tecnologías sostenibles no tiene sentido si no se considera la energía consumida durante el proceso de tratamiento y su impacto ambiental. Un ejemplo de cómo la investigación avanza hacia soluciones cada vez más sostenibles son los LEDs UV. Algunas de las tecnologías en desarrollo consisten en modificaciones de otras ya existentes, y en este caso los LEDs UV suponen una importante mejora respecto a las lámparas UV convencionales: no contienen mercurio, presentan un menor consumo energético y una mayor vida útil. Sin embargo, su coste aún es elevado para ser aplicados en el tratamiento de agua, aunque se espera que disminuya en los próximos años`.

Otras soluciones son la fotocatálisis, que permite la desinfección del agua mediante la formación de especies oxidantes con un alto poder bactericida y puede integrarse con la desinfección solar, la cavitación o la desinfección electroquímica. ‘Estas tecnologías están en fase de investigación y/o desarrollo, por lo que presentan un amplio margen de mejora respecto a costes, capacidad de tratamiento, operación o consumo energético’, concluye la investigadora.

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