El suroeste de Estados Unidos ofrece modelos para el futuro de la reutilización de aguas residuales
Nuestros actuales suministros de agua podrían rendir más si convirtiéramos las aguas residuales en agua potable.
Por Freddie Clayton
Ningún país es inmune a los problemas de escasez de agua, ni siquiera los países ricos como Estados Unidos.
El crecimiento demográfico y el cambio climático están llevando al límite los suministros de agua de Estados Unidos, y aprovechar nuevas fuentes se hace cada año más difícil, en algunos casos incluso imposible.
Los estados del suroeste, en particular, han enfrentado sequías “intensas” durante el siglo XXI, y los suministros de agua tradicionales están fallando. Como los suministros de agua subterránea en la región se han agotado sustancialmente, las precipitaciones han disminuido y los costos de importación de agua han aumentado sustancialmente. Según un artículo de la revista Nature de septiembre de 2022 sobre la situación del agua en el suroeste, hay una “muy baja probabilidad de que los megaembalses regionales recuperen los niveles de capacidad total asumiendo la demanda actual”.
La región considera al río Colorado como su sistema de tuberías, que actualmente proporciona agua potable a 1 de cada 10 estadounidenses, al mismo tiempo que riega casi 5,5 millones de acres de tierra. Pero también está llegando a sus límites: el crecimiento demográfico y el desarrollo expansivo están aumentando las demandas agrícolas. Mientras tanto, la presión para garantizar que quede suficiente agua en el medio ambiente para sustentar los ecosistemas se ha acelerado. Según un estudio de diciembre de 2012 realizado por la Oficina de Recuperación del Departamento del Interior de los EE. UU., se espera que las demandas sobre el río Colorado superen la oferta para 2040.
Además de esto, cada estado tiene necesidades muy diferentes. Por ejemplo, las necesidades de Nevada son en gran medida urbanas, pero Arizona y California requieren agua para enormes sectores agrícolas y urbanos. Cada año, los estados discuten sobre quién tiene el derecho superior a los suministros de agua. Y una vez que obtienen su asignación, los distritos con frecuencia terminan en litigios por su asignación. Siempre hay escasez de agua, lo que plantea interrogantes sobre quién es responsable y cuál es la mejor manera de mitigar la crisis del agua.
En 2023, el agotamiento de los niveles de agua en el río creó una “crisis después de décadas de uso excesivo”. Los siete estados que dependen del río Colorado para el agua y la energía tuvieron que acordar reducir su uso de agua para garantizar que el río siguiera fluyendo. “Tres estados (Arizona, California y Nevada) acordaron un plan para conservar al menos 3 millones de acres-pies de agua para 2026, aproximadamente el equivalente a la cantidad de agua que se necesitaría para llenar 6 millones de piscinas olímpicas”, informó NBC en mayo de 2023.
Si bien la demanda está aumentando, el cambio climático ha dañado la oferta, y el impacto es doble: a medida que baja menos agua por el río Colorado, la gente usa más agua debido al aumento de las temperaturas.
En pocas palabras, solo hay una cantidad determinada de agua.
“Cuando no se puede hacer que la torta sea más grande y se está luchando por un suministro finito, se trata de un índice de miseria, un simple dolor de cabeza para todas las partes”, dice Brad Herrema, un abogado especializado en derecho del agua y recursos naturales.
“Pero si se puede hacer que la torta sea más grande, hay menos peleas”.
Convertir las aguas residuales en un recurso
Nuestros suministros de agua existentes deben ampliarse, y existe la tecnología para hacerlo convirtiendo las aguas residuales en agua potable. No se trata de una ciencia nueva, pero la práctica ha evolucionado significativamente en los últimos 50 años.
En la década de 1960, la disponibilidad de agua se volvió problemática en áreas de rápido crecimiento en los EE. UU., y los administradores del agua comenzaron a considerar el uso de aguas residuales para aumentar los suministros. Se construyeron varios proyectos de reutilización de agua en las décadas siguientes en California, Virginia, Texas y Georgia, pero los desarrollos más grandes en la década de 1990 se encontraron con oposición. Las narrativas de “del inodoro al grifo” en los medios de comunicación alimentaron percepciones erróneas sobre el proceso de tratamiento, lo que ayudó a desmantelar el apoyo público a estos proyectos. Lo que falta en el sistema “del inodoro al grifo” es la filtración por membrana; a partir de 2024, se trata de la desalinización por membrana, el ozono y la oxidación avanzada, por nombrar algunas opciones de tratamiento que hacen que el agua purificada sea totalmente segura para beber.
Sin embargo, los avances en estas tecnologías asociadas con la reutilización del agua ayudaron a aumentar la confianza y la aceptación de la práctica entre los profesionales del agua a principios de la década de 2000. Ahora, la reutilización del agua se está convirtiendo en algo habitual.
Casi la mitad de todos los proyectos de reutilización potable construidos en California desde el primero en 1962 se instalaron entre 2009 y 2023, y hay varios más en el horizonte. Con más proyectos de reutilización potable que cualquier otro estado, California planea utilizar 2,5 millones de acres-pies de agua por año (AFY) para 2030.
Según un documento de la Agencia de Protección Ambiental y CDM Smith Inc., la reutilización potable también representa “una porción significativa” del suministro de agua del país una vez que se tiene en cuenta la reutilización de facto.
Lo que está claro es que algunas de las principales ciudades de Estados Unidos ya están distribuyendo aguas residuales recicladas a los consumidores a gran escala y ampliando así la oferta. Sin embargo, la forma en que un municipio puede reciclar las aguas residuales depende en gran medida de la geografía de la zona, de los recursos financieros y, quizás lo más importante, de la actitud del público.
Las Vegas
Las Vegas recicla casi toda el agua que utiliza en interiores, lo que le proporciona un suministro prácticamente inagotable de agua para el consumo doméstico. La ciudad se beneficia de su geografía única. Casi el 90 por ciento del agua del sur de Nevada se obtiene del lago Mead, que se encuentra en el río Colorado. Luego se trata y se hace circular por el sistema de la ciudad. Después de ser enjuagada o drenada, el agua se dirige a una planta de tratamiento de aguas residuales antes de ser vertida en el arroyo Las Vegas Wash. Desde allí, se dirige al lago Mead, donde se extrae o se queda en el río, lo que garantiza que haya suficiente agua para las ciudades río abajo de Las Vegas.
Un elemento clave que hace que el sistema de reutilización de Las Vegas sea tan eficaz es “The Wash”, un canal de 12 millas de largo que actúa “como los ‘riñones naturales’, limpiando el agua que corre a través de ellos filtrando [cualquier] contaminante dañino” en su camino de regreso al lago Mead. Gracias a The Wash, cuando el agua se extrae nuevamente, no necesita pasar por un costoso proceso de tratamiento avanzado; en cambio, se somete a un tratamiento básico de agua potable.
Otro factor crítico en el éxito de Las Vegas es que por cada galón de agua que la ciudad vierte en el lago Mead, puede sacar un galón de regreso, lo que significa que la ciudad esencialmente está reciclando su agua interior en un circuito cerrado. Esto se conoce como reutilización de agua de facto.
A Nevada se le asignan 300.000 AFY de agua del río Colorado cada año. Bronson Mack, oficial de información pública de la SNWA, dice que en 2019, la ciudad en realidad desvió 490.000 AFY de agua del río Colorado, pero solo consumió 234.000 AFY. Se devolvieron al lago unos 256.000 AFY.
“Nuestro sistema de créditos por el flujo de retorno es único”, afirma Colby Pellegrino, subdirector general de recursos de SNWA. “Una vez que devolvemos el agua al lago Mead, no nos cobran por ella. Solo nos cobran por el total que agotamos”.
Mack añade que las empresas de agua locales pagaban 313 dólares por el tratamiento y la entrega de 1 acre-pie de agua en 2020, y trasladaban ese coste al consumidor. Si Las Vegas no pudiera devolver una proporción tan grande de su agua, ese coste aumentaría drásticamente.
La reutilización de facto también es vital para una ciudad que no puede permitirse el lujo de apostar por el clima: Las Vegas es la ciudad más seca de Estados Unidos. Cuando el río Colorado produjo solo el 25 por ciento de su suministro habitual en 2002, la ciudad se vio afectada por la sequía, pero sus ciudadanos seguían teniendo acceso ilimitado al agua en interiores.
“Las Vegas no podría existir sin el enfoque de los créditos por flujo de retorno”, dice Daniel Gerrity, científico investigador principal de SNWA. “Sin eso, ya habríamos llegado al límite de nuestras capacidades”.
A pesar de un invierno húmedo en 2023 y una mejora en los niveles de agua de los lagos, “los suministros de agua del sur de Nevada provenientes del río Colorado en el lago Mead siguen sujetos a reducciones por escasez”, señala la Autoridad del Agua del Sur de Nevada, advirtiendo que “el riesgo de escasez sigue siendo alto en los próximos años”.
Mientras tanto, no todas las ciudades tienen un lago Mead o un Wash. Para los lugares que no tienen la suerte de Las Vegas, existen otras formas de garantizar la reutilización del agua.
Condado de Orange, California
El Distrito de Agua del Condado de Orange (OCWD) es un líder mundial en la reutilización del agua. Desde 2008, ha proporcionado agua potable a 2,5 millones de personas, en una región con no más de 15 pulgadas de lluvia anual, a través de su proyecto del Sistema de Reposición de Aguas Subterráneas (GWRS). Este proyecto ha ayudado a destacar la eficacia de la reutilización indirecta de aguas residuales (IPR), ofreciendo a otros proveedores un modelo para emular y proporcionando los datos a gran escala que antes faltaban para evaluar la viabilidad del proceso.
De lo contrario, el agua reutilizada a través de GWRS se habría vertido al océano Pacífico. Al mantenerla en el sistema, hay menos dependencia del río Colorado, lo que alivia la presión sobre sus suministros.
La ciudad utiliza un proceso llamado reutilización potable indirecta (IPR). En ausencia de un proceso de filtración ambiental como el de Las Vegas Wash, las aguas residuales del condado de Orange deben someterse a un tratamiento avanzado antes de ser bombeadas a una cuenca de agua subterránea. Desde allí, se bombean al consumidor a través de un tren de tratamiento de agua potable estándar, lo que hace que sea seguro consumirlas y completa el ciclo. El proceso no solo convierte las aguas residuales nuevamente en un recurso, sino que también ahorra enormemente en el costo de bombear agua del río Colorado desde cientos de millas de distancia.
El GWRS, un proyecto conjunto del OCWD y el Distrito de Saneamiento del Condado de Orange (OCSD), “representa aproximadamente el 35 por ciento de la demanda de agua”, según el OCWD, y su capacidad de tratamiento de aguas residuales se amplió aún más en 2023 de 100 a 130 millones de galones por día. Esto es “suficiente para llenar casi 200 piscinas olímpicas y suficiente para un millón de personas”, según un artículo de 2023 del Daily Pilot.
“El condado de Orange es el punto de referencia [para] el sistema de reutilización del agua”, dice Gerrity. Los administradores del agua de todo el mundo visitan el OCWD para aprender cómo han logrado tal éxito.
Como tantas regiones que innovan en la reutilización del agua, la sequía los obligó a actuar. En 1975, “[a] medida que los suministros de agua importados se volvieron menos disponibles, se necesitaba otra fuente de agua para combatir la intrusión de agua de mar. En abril de 1975, OCWD presentó… [una instalación que] tomaba aguas residuales tratadas del… OCSD, las mezclaba con agua de pozo profundo y las inyectaba en… [una cuenca]. En 1977, [OCWD se convirtió en]… el primero en el mundo en utilizar ósmosis inversa para purificar aguas residuales según los estándares de agua potable”.
El proyecto se amplió de acuerdo con la demanda en los años 90, y el GWRS, que ha estado en funcionamiento desde 2008, es ahora el sistema avanzado de purificación de agua para uso potable más grande del mundo. “La instalación de reutilización más grande del mundo ahora puede tratar casi 500 millones de litros de aguas residuales secundarias al día”, señala la organización sin fines de lucro Water Reuse Europe.
Y a pesar de todo, OCWD logró esquivar los ataques del “retrete al grifo” que habían arruinado el apoyo público a este tipo de proyectos en otras áreas de California.
¿Cómo?
“La gente espera descubrir que nuestro éxito se basa en una tecnología secreta, pero descubren que todo es cuestión de educación, educación, educación”, dice Rob Thompson, director general de OCSD, que trata el agua antes de enviarla a la cuenca administrada por OCWD. “Lograr que el público se comprometa a beber aguas residuales [recicladas] requiere mucho trabajo de divulgación. Superar el ‘factor asco’ es fundamental. Tuvimos que hablar con ONG, gobernadores, autoridades, políticos… con todo el mundo. Hablamos con ellos. Una vez que tienes suficiente gente de acuerdo, todo el mundo empieza a pensar que debe estar bien”.
“La gente tiene grandes expectativas sobre la calidad de su agua y tiene muchas preguntas”, añade Megan Plumlee, que dirige el departamento de investigación y desarrollo de OCWD. “Le explicamos al público lo que estamos haciendo y cómo beneficiará al distrito, a los minoristas y a la comunidad”.
Siguiendo el ejemplo del OCWD, San Diego se embarcó en un proyecto masivo de reutilización de agua potable de varios años que, según los planificadores, proporcionará casi el 50 por ciento del suministro de agua de la ciudad a nivel local para fines de 2035. De hecho, a veces un nuevo proceso se afianza solo porque un líder en el campo muestra el camino y demuestra que se puede hacer algo de manera segura a gran escala.
“No fuimos los primeros en intentarlo, pero fuimos los primeros en tener éxito a una escala tan masiva. Eso se debe a que fuimos los primeros en adoptar realmente la educación. Ahora otros están haciendo lo mismo”, dice Thompson.
Ahora, 16 estados han desarrollado regulaciones que permiten la IPR, con varios proyectos de IPR más en el horizonte que ayudarán a reforzar los suministros de agua, todo sin ejercer presión adicional sobre el río Colorado.
Otro método de reutilización de agua más eficiente aún no se ha afianzado en los EE. UU., aunque pronto puede encontrar su líder.
San Diego
La reutilización potable directa (DPR, por sus siglas en inglés) fue calificada como la última frontera de la reutilización del agua por G. Tracy Mehan, director ejecutivo de asuntos gubernamentales de la Asociación Estadounidense de Obras Hidráulicas (AWWA, por sus siglas en inglés), en un artículo de opinión publicado en noviembre de 2019 en Scientific American. El proceso elimina un amortiguador ambiental y bombea las aguas residuales directamente a través de un tren de tratamiento avanzado antes de purificarlas y devolverlas al sistema en cuestión de horas.
Dada esta realidad, la DPR puede suministrar agua de manera más eficiente y rentable al utilizar la infraestructura existente y sin necesidad de construir tuberías costosas y de alto consumo de energía hasta un embalse o una cuenca de agua subterránea. La DPR también puede permitir que se recicle más agua que la IPR, ya que no hay limitaciones en el embalse o la cuenca de agua subterránea.
Además, la DPR evita las regulaciones sobre la devolución de agua al medio ambiente al eliminar el amortiguador. Y, por último, la DPR puede ser más confiable y eficiente. Jeff Mosher, vicepresidente y tecnólogo principal de Carollo Engineers, una empresa líder en ingeniería de sistemas de reutilización de agua, explica que el DPR puede convertir las aguas residuales en agua potable en cuestión de horas, más rápido que el IPR o cualquier otro método de reutilización.
A principios de 2023, solo una instalación en los EE. UU. está equipada actualmente para operar el DPR. Big Spring, en el oeste de Texas, identificó el DPR como la forma más factible de abordar una necesidad urgente de diversificar la cartera de agua de la ciudad y aumentar la confiabilidad de su suministro para cuando las lluvias no llenan los embalses de la ciudad; el proyecto atiende a unas 135 000 personas, según un artículo de 2019 publicado en el Journal of Environmental Planning and Management.
El Distrito Municipal de Agua del Río Colorado (CRMWD) en Big Spring comenzó a operar esta planta en 2013. Podría tratar hasta 2 millones de galones por día de efluentes de aguas residuales según los estándares de agua potable, proporcionando un suministro de agua muy necesario en medio de sequías severas.
Sin embargo, el DPR aún no se ha convertido en un sistema de suministro de agua generalizado y confiable, y sigue sin usarse más allá de tiempos de crisis y para comunidades más grandes.
Arizona y Florida están en proceso de desarrollar sus regulaciones del DPR, mientras que California y Colorado ya tienen estas regulaciones vigentes. Sin embargo, la mayoría de los estados aún no han considerado implementar esta tecnología, principalmente debido a la falta de aceptación pública. La velocidad a la que el DPR recicla las aguas residuales las hace particularmente vulnerables a los ataques del tipo “del inodoro al grifo”, y esto preocupa a los consumidores, quienes se preocupan por el pequeño margen de error y el “factor asco”.
Un intento de introducir la reutilización potable en San Diego en la década de 1990 fracasó después de que los temores de “beber aguas residuales” disminuyeran la confianza en el proyecto y fomentaran la incertidumbre sobre la seguridad del agua. Doce años después, en 2011, un proyecto rebautizado como Pure Water San Diego hizo las cosas de manera diferente.
Una encuesta de 2012 realizada por la Autoridad del Agua del Condado de San Diego encontró que el 73 por ciento de los encuestados estaba muy o algo a favor del “agua reciclada con tratamiento avanzado como complemento al suministro de agua potable”. Esta cifra fue una mejora con respecto a la encuesta de 2011.
San Diego ha cambiado de opinión y ahora puede que algún día haga lo que OCWD ha hecho por la reutilización potable y allane el camino para el uso de la DPR a una escala más amplia.
Con las lecciones aprendidas de OCWD, la divulgación ayudó a que la comunidad se sumara a San Diego. “Tuvimos que educar a la comunidad sobre el concepto [de reutilización potable]”, dice Amy Dorman, subdirectora del programa Pure Water de San Diego. “Organizamos grupos de discusión con la comunidad, nos volvimos flexibles para seguir adelante y reconocimos la importancia de escuchar a la comunidad. En los años 90, no había la cantidad adecuada de educación. Ahora es integral. Hacemos visitas guiadas, presentaciones, sitios web, correos e [identificamos] a todas las partes interesadas, [garantizando] una divulgación diligente y constante”.
Dorman explica que 18.665 habitantes de San Diego han visitado las instalaciones de demostración hasta 2021, mientras que el equipo de Pure Water ha hablado con casi 30.000 niños en las escuelas. Explican que, hasta 2020, se han realizado 50.000 pruebas de laboratorio en el suministro de agua, todas ellas cumpliendo con todos los estándares regulatorios y produciendo una calidad de agua excepcional: el agua corriente típica en realidad está menos tratada que el agua corriente del DPR.
Sin embargo, la estadística clave es que entre el 85 y el 90 por ciento del agua de San Diego ya se importa del río Colorado y del delta de la bahía del norte de California. De hecho, como la ciudad está río abajo, Dorman dice que el agua ya ha sido reciclada 49 veces por otros distritos de agua antes de llegar a San Diego. Ella dice que esto generalmente apacigua los temores de que beber agua reciclada sea insalubre, ya que, como resulta, esto ha estado sucediendo durante años.
“Lo que sabemos ahora es que es posible convencer a la gente”, agrega Mosher. “Hemos demostrado que se puede superar cualquier comunidad a la que se ingresa que tenga inquietudes”.
San Diego espera que para 2035, un tercio del suministro de agua de la ciudad provenga de aguas residuales recicladas suministradas localmente en lugar de importar la mayor parte.
Para la primera fase, el programa Pure Water San Diego, financiado por el gobierno de San Diego, utilizará el IPR para proporcionar a la ciudad 30 millones de galones de agua por día, utilizando el cercano embalse de Miramar como amortiguador ambiental de una manera similar a cómo el condado de Orange utiliza su cuenca de agua subterránea. “El sistema de tratamiento Pure Water de San Diego estará operativo y proporcionará 7 millones de galones de agua por día a los residentes para 2026”, dice un artículo de KPBS de enero de 2024.
Las fases dos y tres apuntarán a 53 millones de galones de agua adicionales por día para 2035. A falta de una cuenca de agua subterránea y embalses lo suficientemente grandes, Pure Water San Diego planea emplear DPR para hacer realidad la escala completa del proyecto.
Mosher dice que las ciudades con planes de implementar DPR algún día no quieren que la atención recaiga sobre quienes se lancen a hacerlo a gran escala. Pero con proyectos en el horizonte en San Diego y El Paso, Texas, Mosher espera una mayor confianza en el proceso para 2030. Una encuesta de opinión pública de 2011 muestra que los ciudadanos tienen un 50 por ciento más de probabilidades de aceptar agua reciclada cuando se enteran de que otras comunidades ya lo han hecho.
Sin un líder en el campo, las ciudades interesadas en implementar la DPR pueden dudar, pero Gerrity es positivo sobre el impacto que San Diego puede tener en todo el país.
“Es una buena plataforma para avanzar”, dice. “Tenemos más opciones para enfrentar la escasez de agua, otra herramienta en la caja de herramientas para aprovechar. La conservación, la reutilización potable [y] las tecnologías innovadoras amplían el suministro y brindan agua potable de alta calidad al público”.
Incorporación de la reutilización potable
Si bien la reutilización del agua se está convirtiendo en una práctica común, aún existen desafíos para el futuro.
No se trata simplemente de copiar a Las Vegas, el condado de Orange o San Diego. La geografía y las finanzas de una región a menudo dictan el suministro de agua de una ciudad, lo que afecta significativamente el tipo de reutilización que esa ciudad puede intentar. La reutilización de facto, como en Las Vegas, es increíblemente específica del sitio y requiere la geografía de un área para sustituir el tratamiento avanzado, mientras que los proyectos de IPR más exitosos dependen de grandes cuencas de agua subterránea y embalses cercanos.
Ambos tipos de reutilización potable también son increíblemente costosos. Si bien pueden ahorrar dinero a largo plazo, requieren una enorme inversión inicial.
El gobierno federal debe intervenir para apoyar los proyectos de reciclaje de agua. Dando un paso en esta dirección, la administración Biden proporcionó casi $100 millones para la instalación de Pure Water Southern California. “El reciclaje de agua es una herramienta innovadora y rentable que puede ayudar a que nuestros suministros de agua sean más confiables, ayudando a las comunidades a encontrar nuevas fuentes para satisfacer sus necesidades actuales, pero lo más importante, para satisfacer nuestras necesidades en el futuro”, dijo la Comisionada de Recuperación Camille Calimlim Touton en mayo de 2024.
Determinar qué funciona mejor para una comunidad es la mitad de la batalla. Gracias a los matices geográficos que ayudan a que funcione la reutilización potable o la reutilización de facto, no existe una solución única para todos.
“Se podría tomar lo que hace el condado de Orange y funcionará, pero la pregunta es si ese es el mejor enfoque para esa ubicación. Entonces, el desafío es, ahora que nos sentimos cómodos con un enfoque, ¿podemos hacerlo de otra manera?”, dice Gerrity. Mosher está intentando recopilar toda la información sobre la reutilización del agua en un documento de orientación de fácil lectura que las ciudades que estén considerando el proceso puedan utilizar para decidir qué enfoque puede ser el mejor para ellas.
“Se trata de llegar a un punto en el que las comunidades que quieran probar la DPR no se sientan abrumadas”, dice Mosher.
Lo que está claro es que ya no se puede confiar en el río Colorado para satisfacer las necesidades de agua de una población en aumento. Si seguimos exigiéndole tanto, tenemos que empezar a aliviar esas presiones. La reutilización del agua es imperativa si las partes más secas del mundo siguen creciendo sin destruir el medio ambiente que depende tanto del agua como nosotros.
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Freddie Clayton es un periodista que divide su tiempo entre Valencia, España, y Londres, Inglaterra. Ha escrito para The Economist, Americas Quarterly y Daily Telegraph. Es miembro de la Red de Periodismo de Soluciones y colaborador del Observatorio. Encuéntrelo en Twitter @FrederickJC1.
Este artículo fue producido por Tierra | Comida | Vida, un proyecto del Independent Media Institute.
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