CICLO DEL AGUA

Brine mining: cuando el «residuo» de la desalación se convierte en tesoro

¿Y si aquello que hoy devolvemos al mar como un simple vertido fuera, en realidad, una mina líquida esperando a ser aprovechada?

Cada vez que una planta desaladora produce agua dulce, genera también una corriente de salmuera: un rechazo hipersalino que puede duplicar la concentración del agua de mar de partida. Durante décadas, la pregunta ha sido siempre la misma: ¿cómo nos deshacemos de esto minimizando el impacto ambiental? El brine mining o valorización de salmueras propone darle la vuelta a la pregunta: ¿y si, en lugar de deshacernos de la salmuera, extrajéramos de ella valor?

¿Qué es exactamente el brine mining?

El brine mining, también llamado valorización de salmueras, es el proceso de recuperar minerales y metales disueltos en soluciones de alta salinidad, como las que se generan en salinas, salmueras geotérmicas o, lo que aquí nos interesa, en las plantas desaladoras de agua de mar. La idea es tan sencilla de enunciar como ambiciosa de ejecutar: transformar un residuo infrautilizado en un recurso, dentro de una lógica de economía circular.

El contexto ayuda a entender la magnitud de la oportunidad. En el mundo hay más de 15.000 plantas desaladoras en operación, y la inmensa mayoría de la salmuera que producen se descarta. Estamos ante uno de los yacimientos multimineral más grandes y menos aprovechados del mundo.

¿Por qué ahora? La economía ha cambiado

La ecuación económica se ha movido. La producción y el transporte de sal convencional han encarecido su coste, de modo que producir sal y minerales in situ, a pie de desaladora, empieza a tener sentido económico.

A ello se suma un factor adicional: el propio cambio climático, que altera los mercados de la sal y de las materias primas y refuerza el atractivo de la minería de salmueras como una posible dirección de futuro para la desalación.

También influye el aumento de la necesidad de producción de agua desalada y, como consecuencia, la mayor generación de salmuera.

¿El resultado? Una recuperación bien diseñada de productos de la salmuera puede llegar a compensar una parte muy significativa del coste de desalación. Según distintos estudios, del orden del 50 % en condiciones óptimas, e incluso entre el 65 % y el 90 % de los costes operativos anuales en escenarios de recuperación secuencial, mediante la venta de productos como el cloruro sódico, el bromo o las sales de magnesio.

Dicho de otro modo: la salmuera podría ayudar a pagar el coste del agua.

¿Qué minerales y productos podemos obtener? ¿Y para qué sirven?

Los océanos contienen prácticamente todos los elementos de la tabla periódica, aunque la mayoría se encuentran en concentraciones muy reducidas. Solo unos pocos elementos aparecen en cantidades significativas. Por esta razón, son algunos de ellos los que despiertan mayor interés. La clave está en combinar volumen, valor de mercado y viabilidad técnica.

A grandes rasgos, el sector distingue tres niveles:

Alta viabilidad (los que concentran valor y volumen)

• 
  • Cloruro sódico (NaCl): el producto de mercado masivo por excelencia, base de la industria cloro-álcali y de múltiples usos industriales y alimentarios.
  • Bromo (Br): alto margen comercial; se emplea en retardantes de llama, farmacia y fotografía.
  • Sales de magnesio (Mg): en clara tendencia de crecimiento. El magnesio es más ligero y resistente que el acero y resulta crítico para la automoción y la aeronáutica. Hoy su producción está fuertemente concentrada en pocos países, lo que lo convierte también en una cuestión estratégica.

Interés medio

• • Potasio (K): de gran valor como fertilizante y, por tanto, ligado a la seguridad alimentaria.

Baja viabilidad hoy, pero muy vigilada

• • Litio (Li): el gran protagonista mediático por su papel en baterías y almacenamiento de energía. El reto no es que exista, está en el mar, sino su baja concentración y el coste de separarlo selectivamente del sodio, el magnesio y el potasio. De ahí que su rendimiento real siga siendo, por ahora, limitado.

A esta lista, los proyectos europeos más avanzados añaden materias primas críticas como boro, escandio, vanadio, galio, indio, molibdeno o rubidio, e incluso el calcio. Este último resulta especialmente interesante porque el agua desalada puede llegar a ser demasiado pura y requiere remineralización para el consumo humano.

Además, algunos procesos se conciben para generar in situ reactivos como sosa (NaOH) y ácido clorhídrico (HCl), que la propia planta reutiliza, reduciendo costes operativos.

¿Cómo se hace? Una cadena en cuatro pasos

Aunque la tecnología concreta depende del elemento objetivo, casi siempre se reconocen cuatro etapas: pretratamiento, concentración, recuperación del compuesto y purificación.

La concentración (ósmosis inversa de alta presión, nanofiltración secuencial, electrodiálisis, etc.) acerca la salmuera a la saturación. Después, técnicas selectivas como membranas, adsorción, extracción con disolventes o cristalización separan cada producto.

El verdadero cuello de botella no suele ser la química, sino la selectividad y la lucha contra el ensuciamiento (fouling) en el caso de las tecnologías de membranas.

Mención especial merece el desarrollo tecnológico de los procesos de membranas, algunos todavía en fases iniciales y otros ya más avanzados, orientados específicamente a su aplicación con salmueras. El reto es siempre el mismo: la salmuera ya está muy concentrada, así que hace falta ir un paso más allá de la ósmosis inversa convencional.

Entre las tecnologías más destacadas figuran:

• • Ósmosis inversa de ultra alta presión (UHPRO): lleva la ósmosis inversa a presiones muy superiores a las habituales para seguir concentrando corrientes ya salinas.
  • Ósmosis directa (Forward Osmosis, FO): aprovecha el gradiente osmótico natural en lugar de la presión, reduciendo el consumo energético.
  • Destilación por membranas (Membrane Distillation, MD): combina membranas y un gradiente térmico, con la ventaja de poder emplear calor residual de bajo grado.
  • Ósmosis inversa asistida osmóticamente (OARO): supera el límite de presión osmótica de la RO clásica, permitiendo recuperaciones más altas en salmueras concentradas.
  • Membranas selectivas eléctricamente conductoras: diseñadas para separar iones concretos de forma preferente, clave para recuperar elementos objetivo con alta pureza.
  • Electrodiálisis bipolar (BPED): más allá de separar iones, permite generar in situ reactivos como sosa (NaOH) y ácido clorhídrico (HCl), que la propia planta puede reutilizar.

Más allá de los minerales: valorización biológica de la salmuera

La valorización no se limita a extraer sales y metales.

Un ejemplo inspirador es el proyecto ALGASAL⁺, desarrollado por el Instituto Tecnológico de Canarias junto con la Universidad de Almería y la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria.

Su propuesta consiste en acoplar el cultivo de algas nativas al vertido de salmuera de las desaladoras. Las macroalgas actúan como biofiltro, absorben nutrientes y mejoran la calidad del agua antes de devolverla al mar (biorremediación), al tiempo que generan biomasa valorizable para la industria alimentaria o como abono orgánico.

Es decir, convertir un desecho en recurso y, al mismo tiempo, contribuir a la protección del medio marino.

Un impulso europeo con nombre propio

El proyecto europeo Sea4Value (Horizonte 2020), participado por 16 socios, ha desarrollado lo que aspira a ser el primer proceso de brine mining modular y multimineral industrialmente viable, con el objetivo de convertir las desaladoras en la «tercera fuente» de materias primas de la Unión Europea.

Para ello, se han validado diversas tecnologías en una moving lab instalada en plantas reales.

Ese conocimiento ha dado lugar también a un acuerdo europeo de estandarización (CEN Workshop Agreement CWA 18153:2024) sobre recuperación de minerales y metales de salmueras de desalación, un paso importante hacia la madurez del sector.

En paralelo, regiones como Oriente Medio, con Arabia Saudí a la cabeza, están impulsando con fuerza la vertiente industrial de esta actividad.

¿Dónde encaja IDOM?

En IDOM seguimos con enorme interés esta transición desde un modelo lineal («desalar y verter») hacia un modelo circular («desalar, recuperar y valorizar»).

Creemos que el mayor valor no está tanto en la innovación química radical como en la integración inteligente de tecnologías: diseñar plantas híbridas, evaluar la viabilidad técnico-económica y acompañar a operadores y promotores en la toma de decisiones.

Por ello, queremos formar parte activa de los desarrollos tecnológicos que surjan en este ámbito. Ya sea de la mano de nuestros clientes, grandes desaladoras interesadas en explorar la valorización de sus salmueras, o junto a suministradores de equipos y socios tecnológicos, aspiramos a colaborar en el diseño de plantas piloto, la fabricación de prototipos, los estudios de viabilidad y los proyectos de desarrollo tecnológico enmarcados en iniciativas colaborativas con financiación europea.

Avanzamos en el sector de la desalación. Porque el futuro del agua quizá no consista solo en producir agua.