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Canarii 15 - Tema Central

Canarias ha sido pionera en intentar equilibrar la demanda y costes energéticos ocasionados por el ciclo del agua

Agua e innovación para la sostenibilidad

El agua en el archipiélago canario ha sido, desde siempre, una obsesión. El hecho insular ha marcado la necesidad del autoabastecimiento en cuanto a recursos hídricos se refiere, sin contar con la posibilidad de efectuar trasvases de agua desde otros territorios; aunque bien es verdad que, en alguna ocasión, han surgido las propuestas ilusorias de transportar icebergs desde el Atlántico Norte o barcos cisternas desde la isla de Madeira. De hecho, en momentos determinados de nuestra historia, islas como Lanzarote, tuvieron que ser abastecidas de agua a través de barcos provenientes de Gran Canaria o Tenerife.

Innovación y tradición

Uno de los primeros ejemplos de innovación, que aún tiene plena vigencia en la actualidad, es la práctica que realizaban los bimbaches, antiguos pobladores de la isla de El Hierro. Éstos eran capaces de aprovechar el fenómeno de la precipitación horizontal que se producía en los bosques de laurisilva bajo la influencia de los vientos alisios. En su recorrido a lo largo del océano atlántico estas corrientes de aire se cargan de humedad, formando el característico mar de nubes, en su ascensión por las vertientes norte de las islas por encima de una determinada altitud. Este fenómeno, que en interacción con las islas atlánticas permitió la supervivencia de un tipo de bosque subtropical - relicto de la flora que en el terciario pobló los alrededores del mar Mediterráneo -, servía para que los bimbaches capturaran las pequeñas gotitas de agua que se condensaban en especies como el til (Ocotea foetens), y así acondicionar el entorno para almacenar agua en albercas que, en aquella época, eran suficientes para abastecer a toda la isla, como así ha quedado reflejado en la Leyenda del Garoé o Árbol Santo. Esta práctica prehispánica sigue teniendo reflejo en nuestros días en diversas aplicaciones en la isla de El Hierro con otras especies arbóreas como las sabinas (Juniperus turbinata), los brezos (Erica arborea) o el pino canario (Pinus canariensis) (De Ventejís a Tajusara, I. Sánchez, J. C. Sánchez).

Actualmente, las investigaciones y aplicaciones continúan con captadores artificiales de brumas que, con un diseño y orientación adecuados, pueden llegar a multiplicar por cinco el agua de las precipitaciones normales en un punto concreto (La captación de agua de la niebla en la Isla de Tenerife, M. Marzol, 2003) .

El caso de Lanzarote, y la innovación que supuso el cultivo en enarenados naturales y artificiales, ya está detallado en el artículo anterior. En la cercana isla de Fuerteventura es destacado el cultivo en gavias, un sistema de cultivo característico, similar al de otras regiones áridas del mundo. Las gavias son terrenos de cultivo allanados, rodeados por un dique de tierra y diseñados para inundarse mediante el desvío del agua que durante los periodos de lluvia discurre por los barrancos y barranquillos. Las ventajas de este sistema son que permite humedecer los suelos, lavar sus sales y fertilizarlos de forma natural con los nutrientes transportados con las aguas de escorrentía, procedentes de la erosión de los suelos de la cuenca hidrográfica y del polvo sahariano depositado en ellos. Además, por sus propias características, los procesos de erosión hídrica y eólica se ven considerablemente reducidos en las gavias en comparación con el resto de los suelos naturales. Por todos estos motivos, el sistema de cultivo en gavias se ha revelado como una práctica tradicional sostenible y eficaz para el aumento de la productividad biológica en un territorio árido y para la lucha contra la desertificación (La desertificación de Fuerteventura, J. Torres, 2007)

En prácticamente todo el archipiélago, aunque con mayor incidencia en La Palma, El Hierro, Fuerteventura y Lanzarote, es característico el uso de aljibes con una serie de técnicas constructivas muy precisas y singulares, para la captación y almacenamiento de agua de lluvia, donde es tan importante el diseño del sistema de almacenamiento y conservación del agua como el de la superficie de captación. En la isla de Lanzarote estas obras adquirieron incluso carácter público como es el caso de las maretas. Durante mucho tiempo estas infraestructuras fueron casi los únicos recursos hídricos disponibles en algunas áreas de las islas.

La "minería" del agua

El desarrollo de nuevos cultivos, como el plátano y el tomate, significó una profunda transformación de la agricultura canaria y un incremento notable de la demanda de recursos hídricos. Esta situación sirvió como nuevo motor para la inversión en la búsqueda del agua, desarrollándose una autentica “minería” del agua, con la excavación de miles de kilómetros de galerías y pozos profundos tipo canario. Tan sólo en Tenerife hay emboquilladas 1.051 galerías, con una longitud total perforada de 1.680 km.

En islas como Gran Canaria existen cerca de 1.900 pozos profundos de hasta 300 metros, algunos con galerías horizontales en el fondo para dirigirse hacia el interior de la isla y poder incrementar los caudales extraídos. Con la moderna tecnología de sondeo se puede llegar a acceder hasta 500 ó 600 metros de profundidad.

Estos medios de producción de aguas han tenido consecuencias claras sobre los recursos acuíferos y su sostenibilidad. Ya a principios del siglo XX se comienzan a detectar síntomas de sobreexplotación de los recursos hídricos naturales en Canarias. El ejemplo más acusado es Gran Canaria que, a principios del siglo XX, contaba con los manantiales más fértiles de todo el archipiélago. A medida que se comenzaron a construir y explotar los pozos para suministro de los cultivos de exportación, las aguas procedentes de manantial mermaron paulatinamente hasta prácticamente desaparecer a finales de los años 50 del siglo pasado, coincidiendo con la máxima extracción de aguas subterráneas de toda la historia de la isla de Gran Canaria, en torno a los 160 hm3/año, muy por encima de la que estima el Plan Hidrológico de la isla como recarga media anual del acuífero. En Tenerife, el volumen máximo de extracción por medio de galerías se alcanza en la década de los setenta con más de 200 hm3/año, momento en el que se empiezan ha abandonar este tipo de captaciones, y surgen las extracciones de pozos en el acuífero costero. La sobre explotación de los recursos subterráneos mediante galerías y pozos, ha ido degradando los acuíferos de islas como Gran Canaria, Tenerife y, en menor medida, La Palma, ocasionado no sólo la disminución de las reservas hídricas subterráneas sino la calidad de éstas, debido a los fenómenos de intrusión marina y a la extracción de las aguas subterráneas fósiles de alta salinidad.

En la actualidad, la construcción de las nuevas galerías de La Gomera, o desde el fondo de un pozo como el caso de Los Padrones en El Hierro, incluyen la reconstrucción de los diques volcánicos que se van perforando, añadiendo una compuerta. Por medio de este sistema se consiguen conservar los recursos, a modo de presa subterránea, y explotarlos exclusivamente en función de las necesidades.

Respecto a la captación de aguas superficiales, hay que decir que, en Canarias, este sistema se ve dificultado por la permeabilidad de los suelos, la abrupta orografía de algunas islas, la pequeña dimensión de sus cuencas y la gran cantidad de sedimentos que arrastran las aguas de escorrentía. Aún así estos métodos se han llevado casi hasta sus últimas consecuencias donde se ha podido, como se puede observar en la profusión de presas de Gran Canaria y en menor medida La Gomera. Donde las características del suelo no lo permiten también se han aprovechado estos recursos, mediante la impermeabilización de balsas como en Tenerife y La Palma o mediante charcas sobre terrenos arcillosos como se aplica en las islas más orientales. No obstante, estos métodos sólo aportan un pequeño porcentaje de la satisfacción de la demanda. En Gran Canaria, que es donde más embalses hay y de mayor capacidad, no llega a suponer el 7 % del agua producida, cuando las condiciones meteorológicas lo permiten.

Agua y Energía: Canarias como exportadora de conocimiento

Actualmente existe una relación directa en Canarias entre agua y energía. Los consumos energéticos asociados al proceso de producción de agua (extracción de pozos, bombeos, desalación, depuración, etc.) suponen una parte importante de la demanda de energía eléctrica de las islas. En la isla de Lanzarote, por ejemplo, más del 27% de la energía que se consume se destina al ciclo del agua, y de ese porcentaje el 75% se destina a desalar agua de mar (40 años de desalación de aguas en el archipiélago canario, B. Peñate, G. Martel, G. Piernavieja, 2004 ). Por todo ello, en las instalaciones de desalación de aguas en Canarias se vienen llevando a cabo estrategias y mejoras tecnológicas que actúan directamente sobre los consumos eléctricos de las plantas. Estas estrategias han estado enfocadas en conseguir el m³ de agua producida al menor coste energético posible, y para ello se hace un gran esfuerzo en incorporar la más reciente tecnología que exista en el mercado para dar soluciones eficientes e innovadoras desde un punto de vista energético.

El uso generalizado de todo tipo de técnicas de desalación en Canarias durante los últimos 45 años ha tenido como consecuencia una elevada especialización en todos los sectores relacionados con el tratamiento de aguas, además de una acumulación considerable de know-how en la instalación, la explotación, el mantenimiento y la operación de sistemas de desalación de todas las tecnologías y de todos los tamaños.

En lo que respecta a investigación y desarrollo, cabe destacar que en el Archipiélago Canario se han desarrollado proyectos pioneros, tanto a escala piloto como comercial, que han llevado a mejoras considerables en el rendimiento de los procesos y al consiguiente abaratamiento de costes en la producción del agua desalada. Destacan en este campo el desarrollo exitoso de nuevas técnicas de recuperación energética en plantas de ósmosis inversa (intercambiadores de presión), con consumos específicos en el rango de 2,0 a 3,0 kWh/m3, así como la optimización en el consumo de productos químicos en el pre y post-tratamiento, desarrollo de patentes en el postratamiento (remineralización en lechos de calcita) de las aguas generadas y otros avances con futuros muy prometedores: aprovechamiento de salmueras en membranas, reutilización de membranas usadas en terciarios de depuradoras, análisis del comportamiento de membranas en situaciones de caudal y presión variables, análisis del comportamiento de membranas con distintos niveles de recuperación, aplicaciones de parques eólicos o aerogeneradores individuales asociados a plantas desaladoras y con el objeto de mejorar el balance energético de las instalaciones, desarrollo de sistemas de desalación autónomos alimentados exclusivamente con energías renovables, etc.

Canarias ha sido pionera en intentar equilibrar la demanda y costes energéticos ocasionados por el ciclo del agua, a través de sistemas de energía eólica de propósito comercial, asociados a entidades públicas gestoras del abastecimiento, como es el caso de Lanzarote y Fuerteventura, así como de su aplicación en régimen de autoconsumos asociado a plantas desaladoras de agua de mar con fines agrícolas, con ejemplos destacados en la isla de Gran Canaria.

Concretamente, y a través de la cooperación internacional para el desarrollo liderada por entidades canarias, los proyectos que proporcionan agua potable mediante desaladoras alimentadas con energías renovables a pequeñas poblaciones aisladas de la red eléctrica están encontrando su aplicación más directa e inmediata. En concreto, el Instituto Tecnológico de Canarias (ITC) tras varios años de investigación y desarrollo en el campo de la desalación con energías renovables, ha llevado a cabo el abastecimiento de agua potable a unas 300 personas en Ksar Ghilène, un pueblo al sur de Túnez, mediante la desalación del agua salobre utilizando una planta desaladora de ósmosis inversa alimentada exclusivamente por energía solar fotovoltaica. Esta ha sido la primera instalación de otras, de similares características, que se están implantando en el sur de Marruecos, para dar servicio a unas 2 000 personas.

G. Martel, B. Peñate. Instituto Tecnológico de Canarias

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La gestión de la demanda, depuración y reutilización

Pero la gestión sostenible de los recursos hídricos, entendiendo ésta como la que garantiza el suministro en calidad y cantidad suficientes a las diferentes actividades económicas y usos consuntivos, a la vez que se preservan y protegen los recursos naturales y ecosistemas, no es posible sin una toma de conciencia de la necesidad del ahorro, uso eficiente y reaprovechamiento de los recursos para reducir las presiones e impactos ambientales.

El agua residual ha dejado de considerarse un residuo del que nos tenemos que deshacer, para convertirse en un recurso más, valorizable y sustitutivo de otros recursos con mayor impacto ambiental en su obtención. Así lo han entendido la Dirección General de Aguas del Gobierno regional y los respectivos Consejos Insulares de Aguas.

Es destacado, en este ámbito, el sistema de reutilización de la isla de Tenerife, que incorpora una conducción de 62 km para transportar agua depurada de secundario desde el área metropolitana hasta el sur de la isla. A lo largo de la conducción se realiza inyección de oxígeno y al final de la línea el agua se somete a un tratamiento terciario por electrodiálisis reversible con lo que se obtiene un agua apta para riego. Igualmente, en islas como Gran Canaria, Lanzarote y Fuerteventura se vienen desarrollando, poco a poco, los sistemas de reutilización de aguas depuradas con tratamientos terciarios incluyendo, en algunos casos, etapas de microfiltración y/o desalación, tanto mediante ósmosis inversa como por electrodiálisis reversible.

Las áreas rurales habitadas más alejadas de las redes de saneamiento, tampoco están siendo olvidadas de las líneas de investigación e innovación. El ITC, en cooperación con otros socios canarios y de otras regiones de Europa, han aunado esfuerzos para potenciar la gestión sostenible de las aguas residuales en entornos rurales y espacios naturales protegidos. En este sentido se han desarrollado diversos proyectos piloto dónde el énfasis no ha estado solamente en obtener unos buenos resultados en el efluente, sino también en usar tecnologías de bajo coste energético, integrar el tratamiento de aguas residuales en su entorno ambiental y social, posibilitando el aprovechamiento, incluso, de los subproductos (agua y biomasa, principalmente) que los sistemas de tratamiento transforman.

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