Agua que no has de beber…

Al igual que el aire, el agua es un recurso fundamental para la vida, el que hasta hace algunos años muchos consideraban infinito. La evidencia actual es lo contrario. ¿Ante cuál realidad se enfrenta la humanidad en este particular?, y, ¿cuáles son los retos que nos plantea la misma?

La vida necesita del agua. En el subsuelo y superficie de nuestro planeta, no todo son minerales, también poseen otros componentes, el agua como el más importante de todos ellos. Y no es poca, aunque no toda es potable: alrededor del 72 por ciento de la superficie terrestre está compuesto por este líquido vital para nuestra vida. Líquido que está en los océanos, mucho más allá de lo que alcanzan a percibir nuestros ojos pues alcanza profundidades de hasta 4 km. Esta agua, salada, representa el 96,5 por ciento de la totalidad acuífera existente; otro 2 por ciento está en los glaciares, 0.6 por ciento es agua de ríos y lagos, agua subterránea 0.6 por ciento. El 1 por ciento de agua del planeta es dulce en condiciones inmediatas para su consumo, pero está distribuida con desigualdad geográfica ya que hay sitios áridos por falta del vital líquido.

El agua que podemos consumir, más allá de lo que cotidianamente nos dicen los medios de información, la consume y derrocha en mayor porcentaje la industria, así como la agricultura; otro porcentaje se pierde en el aseo de automotores y maquinarias, así como calles y ventanales de edificios; es tal este gasto que solo el 10 por ciento del agua potable está destinada para uso doméstico.

Como sabemos, el agua sufre procesos contaminantes, por uso y por abuso, lo que la infesta con agentes patógenos, afectándola también en su color, olor, sabor, turbidez; fuentes de agua dulce (como ríos, arroyos, lagunas) que consideramos limpios pueden estar cargados de sustancias peligrosas allí disueltas por distintas vías; es por todo ello que nos vemos obligados a someterla a tratamiento de purificación. Para garantizar su consumo debemos eliminar: bacterias, contaminantes e impurezas.
Purificación para el consumo

Existen estudios y aplicaciones para obtener agua apta para la vida humana. Para cumplir con su purificación lo aplicado frecuentemente es ozono o cloro –por su poder oxidante–: el cloro es añadido en la primera etapa de purificación del agua de ríos, cascadas, vertientes naturales; puede dejar un sabor fuerte, como el que caracteriza el agua en las piscinas. El cloro –Cl₂– colocado en el agua forma el ácido hipocloroso (HClO) que oxida y elimina las bacterias. Es un método muy difundido, de largo tiempo de retención y acción. Desinfecta pero no purifica, se utiliza en cantidades de 0.2 a 0.5 ppm (partes por millón); evita enfermedades como difteria, tifoidea, cólera.

El ozono O₃, oxida por sí mismo las bacterias. Es más efectivo y no tiene sabor alguno. Es más caro que el cloro y tiene tiempo de retención corto. Asegura que el agua permanezca libre de contaminación microbiológica por un tiempo más largo.

Frente a la escasez del líquido vital

El agua es un recurso finito. Su alta presencia en los diferentes procesos industriales incrementan su escasez. En la actualidad se están buscando métodos de destilación de grandes volúmenes de agua, considerando para ello la del mar por la cantidad que representa. Las investigaciones avanzan y actualmente contamos con procesos y diseños con diferentes rendimientos, algunos ya en aplicación, otros en estudio y experimentación como la filtración por óxido de grafeno, que procede del carbono del grafito.

Ya se hace destilación de agua salada, Israel posee una de las más grandes plantas para este tipo de procesamiento. El método es más o menos así: se calienta el agua del mar en una serie de recipientes entubados interiormente y entre sí, sumergidos en contenedores con vacío parcial. A presión atmosférica reducida, el agua hierve instantáneamente, su vapor es condensado en contacto con conexiones enfriadas por agua marina. El calor desprendido por el agua condensada sirve para precalentar más agua salada.

Este proceso también puede adelantarse por Ósmosis, que es el movimiento de las moléculas hasta equilibrar concentraciones diferentes de dos soluciones, a través de una membrana semipermeable. Las soluciones ejercen presión en la membrana (presión osmótica) provocada por el paso del solvente puro o con menos sal, hacia la solución concentrada (mayor cantidad de sal). Es la ósmosis directa.

Pero la ósmosis inversa se aplica al agua salada, se somete esta agua a alta presión, se procura detener la sal y provocar el paso sólo del agua sin sal para desalinizarle y permitir el uso doméstico, de la siguiente manera: a la solución de agua marina recolectada le aplican una alta presión junto a la membrana semipermeable de etanoato de celulosa (papel celofán), forzando al agua salada a atravesar la membrana dejando la sal en ella. Al realizar este proceso debemos asegurarnos que la membrana sea efectiva tanto por su semipermeabilidad, como por su resistencia a las altas presiones aplicadas, de manera que permita así un flujo constante de agua dulce. Comercialmente se utiliza una membrana de un metro cúbico a una presión de más de 70 atmósferas, el paso del agua desalinizada, frecas, puede alcanzar un volumen aproximado de 250.000 litros diarios.

Otro proceso posible de seguir es el conocido como intercambio iónico, que es la eliminación de sales insolubles del agua (se depositan en el interior de las tuberías). El proceso químico de interrelación iónica, procurando aislar la sal mediante cambios de su composición original, sirve para separar la sal marina modificando su composición química, por sustitución de iones positivos (cationes) por hidronio H+, e iones negativos (aniones) por hidroxilo OH-.

Al realizar este proceso, hacemos pasar el agua de mar por columnas con estructuras naturales de silicatos o resinas sintéticas de intercambio iónico. Los iones hidrógeno H+ (hidronio) se cambian con iones de sodio Na+, mientras que los iones OH- (hidroxilo) se cambian con iones de cloro Cl-(cloruro) en el agua marina.

Las columnas de separación iónica pueden renovarse con ácido sulfúrico, para el intercambio de resinas catiónicas y sodio; los hidróxidos son para el intercambio de resinas de aniones. Se genera así un agua de buena calidad, pero esta aplicación es relativamente costosa.

El oxígeno, componente básico

Aire y agua son fundamentales para la mayoría de los organismos, incluida la especie humana. El oxígeno está presente en estos dos elementos, primordiales para la vida. La mayoría de animales y plantas acuáticas necesitan oxígeno para su respiración aeróbica, son valores pequeños, la máxima solubilidad de oxígeno en el agua es apenas 9 ppm (0.009 gramos por litro).

Los peces tienen el mayor requerimiento: 3ppm para sobrevivir y las bacterias el mínimo, inferior a 3ppm. Para mantener el balance en la diversidad acuática el contenido de oxígeno en el agua no puede ser inferior a 6 ppm.

La necesidad bioquímica del oxígeno disuelto se abastece por la descomposición acuática de materia orgánica en un tiempo aproximado de cinco días como máximo. El agua tiene una alta demanda biológica de oxígeno, que se mantiene por la retroalimentación atmosférica de este gas. Si no existiera este proceso, terminaría rápidamente la supervivencia acuática.

En los ríos esto lo facilita la movilidad del agua, que recibe oxígeno por ser agua corriente. Los lagos tienen una oxigenación mucho más lenta o ninguna. El agua pura tiene una demanda bioquímica de oxígeno de menos de 1 ppm, si este valor de demanda bioquímica de oxígeno se incrementa sobre 5 ppm, es agua contaminada.

La acumulación de residuos orgánicos en el agua causa la proliferación de ciertas especies, proceso conocido como eutrofización del agua, que es un fenómeno producido por el uso excesivo de fertilizantes artificiales y detergentes acumulados en lagos, que actúan como nutrientes y aumentan el crecimiento de plantas y algas que al vivir tal proceso reproductivo evita el ingreso de oxígeno del aire en el agua: es un proceso que también está presente en aguas marinas de movilidad lenta.

Este tipo de procesos también pueden tener otras consecuencias. Por ejemplo, cuando plantas y algas mueren, se descomponen aeróbicamente produciendo óxido carbónico y agua. Si el crecimiento excesivo de ellas y el oxígeno presente no están equilibrados, ocurre la descomposición anaeróbica, formando residuos de gases tóxicos como H₂ S (gas sulfhídrico), NH₃ (amoníaco), CH₄ (metano), que no solo tienen un olor desagradable, sino que envenenan el agua. Mientras más especies mueren hay mayor descomposición anaeróbica y el lago no tiene vida acuática.

El océano también produce oxígeno a través de algas marinas y plancton, que pueden morir con la contaminación de su hábitat por los residuos de basura, plástico, redes de pesca, chatarra, etcétera, arrojados al mar por los seres humanos. Para cuidar el agua marina debe protegerse especialmente a los arrecifes de coral, pues producen el 80 por ciento del oxígeno indispensable para la vida marina, el calentamiento global provocaría la muerte del 35 por ciento de las corales.

El calentamiento global ocasionado por las actividades humanas ha generado un aumento aproximado de 0,6 °C en la temperatura media del planeta. Muchas industrias descargan agua caliente, sobretodo en ríos, provocando la contaminación termal. La contaminación por la variación de la temperatura del agua afecta también al oxígeno, ya que su solubilidad depende de ella, si aumenta la temperatura, baja la solubilidad del oxígeno; así como la demanda de los organismos acuáticos que terminan muriendo.

Reciclar y cuidar el agua

En muchas ciudades sus basuras van a dar a los ríos y mares, basura inorgánica que va acumulándose y basura orgánica que puede ser degradada por microorganismos, los que necesitan tiempo para este proceso; se produce así la contaminación del agua en general y de las concurridas playas en particular. Hay personas que colocan la basura en recipientes cerrados pero que en el agua se abren o rompen, dejando materia flotante, suspendida, coloidal y un rango de microorganismos.

Los residuos contaminantes y perjudiciales deben ser removidos con tratamientos concretos: para retirar residuos sólidos conviene pasar el agua por filtros mecánicos diseñados para detener objetos relativamente grandes como palos, papel, condones y bolsas. Continúa el proceso con filtros de menor gradación para detener objetos más pequeños con filtros de arena o grava de diferente espesor y tamaño, permitiendo entonces el depósito o sedimentación que queda en un recipiente apropiado, así se asienta el agua con tierra y lodo. Entonces, viene el tratamiento químico de floculación, en el que se ponen compuestos de hidróxido de calcio Ca (OH)₂ y sulfato de aluminio Al₂(SO4)₃ que precipitan aglutinados de tierra o lodo, factibles de ser retirados mecánicamente.

Para completar la purificación del agua y disponerla para el consumo humano: se incorpora el purificador de Carbón Activado granular que por adsorción química (sustancias orgánicas especialmente volátiles, se adhieren a la superficie del gránulo de carbón) y así se eliminan restos de pesticidas, plaguicidas, compuestos orgánicos volátiles, también retira el sabor a cloro. La aplicación de rayos ultravioletas –UV–, después del cloro, proporciona un esterilizante efectivo para microorganismos en el agua.

El agua se utiliza en varios procesos productivos. Aunque no sea indispensable que toda el agua dulce del planeta sea para calmar la sed, cocinar alimentos o el aseo de los seres humanos, se debe proyectar posibles formas de una utilización responsable de este recurso natural, por ejemplo, en procesos industriales un adecuado manejo del agua permitiría que la utilizada para enfriar plantas industriales, por ejemplo, podría reciclarse procurando recogerla en reservorios y utilizarla luego para regar zonas agrícolas, solucionando dificultades ambientales.

El agua responsabilidad de todos/as

Tenemos los humanos con el agua, un problema de vida o muerte, problema que, como es conocido, puede traducirse en conflictos internos en cada uno de los países que integran la comunidad global. Para aportar, así sea un poco al cuidado del agua, cada uno de nosotras/os podría incorporar hábitos simples, como: procurar utilizar el mínimo de agua tanto en el inodoro como en la limpieza personal, abriendo la llave de agua de manera intermitente para su menor gasto posible. Regar las plantas de maceteros con agua ya utilizada en la cocina, por ejemplo (la que lava sin jabón), utilizar tuberías de mejor calidad y menor capacidad de distribución. Procurar hacer el lavado de los autos con el mínimo de agua tratada para el consumo humano. No debemos olvidar que el proceso de descontaminación, desinfección y purificación del agua necesita instalaciones y adecuaciones precisas, lo que resulta costoso y, por tanto, inviable para ser utilizada en limpieza de calles, automotores y otros.

Y como reto colectivo en cada uno de nuestros países, hay que lograr la efectiva regulación de las empresas privadas en el uso industrial del precioso líquido; merecen especial énfasis las empresas industriales del campo, las cuales consumen agua subterránea, muchas veces a su libre albedrío, así como las empresas que embotellan agua, o procesan gaseosas, cervezas, jugos y similares, todas ellas grandes consumidoras y derrochadoras de un recurso natural que es finito, además de colectivo, aunque en ocasiones apropiado –por ahora– por empresas privadas.