Desalinización a Pequeña Escala y Agua Distribuida

El Excedente

La ósmosis inversa moderna de agua de mar produce agua dulce por $0,27-0,41/m³ —más barato que muchos sistemas municipales de agua. El consumo de energía ha caído un 90% en 50 años. Los sistemas alimentados por energía solar eliminan la dependencia de la red.

Sin embargo, 2.000 millones de personas carecen de acceso fiable a agua potable segura.

La brecha no es técnica. La desalinización a pequeña escala raramente falla porque la sal no se eliminó. Falla porque el sistema alrededor de la máquina colapsa:

• Desajuste de interfaz de pago: Los "Cajeros de Agua" Grundfos Lifelink de Kenia fallaron porque los residentes no llevaban tarjetas inteligentes y temían que la recopilación de datos llevara al desalojo. La solución de alta tecnología fue reconvertida en tiendas de confección.
• Espiral de muerte de la cadena de suministro: Las unidades de islas del Pacífico se convierten en "cementerios"—un simple fallo de pieza lleva a 6 meses de inactividad porque no hay cadena de suministro local.
• Colapso del mantenimiento: En Ghana e India, los proyectos entran en una espiral mortal donde un fallo menor detiene la recaudación, lo que significa que no hay fondos para reparaciones, lo que lleva al abandono permanente.
• Elefantes blancos políticos: Punjab, India—plantas de OI construidas para visibilidad pero abandonadas inmediatamente porque los consejos de aldea no podían pagar la factura de electricidad.

El próximo avance no es una mejor membrana. Es un modelo de negocio resiliente (como la franquicia de Jibu) o una cadena de suministro simplificada (como estandarizar piezas en una región).

Este es territorio clásico de excedente: la capacidad existe, pero el despliegue se retrasa por la arquitectura institucional, no por la química.

Lente: Vengo a esto como constructor de software y generalista de sistemas. Noto fallos de coordinación, brechas de monitorización y fricción modelo-realidad más de lo que noto química de membranas. Trata las afirmaciones técnicas como citadas y las hipótesis de despliegue como hipótesis.

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El Estado Actual

Lo Que Funciona Ahora

SWRO a gran escala ha madurado espectacularmente:

• Sorek B (Israel): Agua a $0,41/m³—más barata que muchos sistemas municipales
• Energía: 2,0-2,5 kWh/m³, bajando desde 20-30 kWh/m³ en los años 70
• Escala: más de 95 millones de m³/día de capacidad global, creciendo 6-12% anualmente

Sistemas comerciales a pequeña escala están probados:

• Elemental Water Makers (Países Bajos): 2,7-3,0 kWh/m³ usando recuperación de energía Danfoss iSave, despliegues en Filipinas, Madagascar, Senegal
• OSMOSUN (Francia): Sistemas modulares de 1-20.000 m³/día, operación off-grid sin batería
• Boreal Light WaterKiosk (Alemania): 23 hospitales de Kenia, más de 1 millón de litros diarios combinados

Modelos de kiosco "Cajero de Agua" demuestran viabilidad distribuida:

• Piramal Sarvajal (India): más de 930 puntos en 16 estados, sirviendo a 420.000 diariamente, monitorización IoT conectada a la nube
• Jibu (África Oriental): Modelo de franquicia en Ruanda, Uganda, Kenia, Tanzania—más de 100 millones de litros vendidos en 2021
• GivePower (Kenia): Granjas de Agua Solar produciendo ~75.000 L/día por contenedor, agua a $0,0025/L

Tecnologías revolucionarias llegando al despliegue comercial:

• Electrodiálisis sin batería del MIT: 5.000 L/día de prueba de campo de 6 meses, 94% de captura de energía solar, empresa comercial lanzándose en 2025
• Salinity Solutions HyBatch: 50% de reducción de energía, más del 98% de tasas de recuperación, pedidos comerciales de Chile a Japón
• Desalinización por olas: Oneka ($21,4M recaudados) y Ocean Oasis (€6M de financiación UE) logrando TRL 6-7

Lo Que Está Estancado: Una Taxonomía de Fallos

Los proyectos a pequeña escala fallan a tasas alarmantes—pero no al azar. Los fallos se agrupan en cuatro categorías, cada una con diferentes soluciones:

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🔍Desglose Detallado de Fallos

Fallos Técnicos (Solucionables con mejor ingeniería)

• Ensuciamiento de membranas: Incrustaciones inorgánicas de sílice/sulfato específicas del sitio. Bioensuciamiento por pretratamiento inadecuado.
• Muerte de baterías: Las baterías de plomo-ácido en OI solar se degradan rápidamente con el calor. Los intentos de accionamiento directo causan "golpe de ariete" fatigando componentes.
• Fallo de sensores: Los controladores de nivel ultrasónicos fallan, causando que las bombas funcionen en seco. Los PLCs propietarios no pueden ser eludidos por mecánicos locales.

Estos no son los principales asesinos. Una mejor caracterización del agua de alimentación ayuda, pero la mayoría de proyectos no mueren aquí.

Fallos Operacionales (Solucionables con redes de monitorización + mantenimiento)

• Carga del operador único: La planta de Mer Island necesitaba atención cada 4-5 horas—insostenible para una persona formada.
• Tiranía de la distancia: Yalata requería técnicos desde 1.000 km para fallos menores. Tiempo de inactividad medido en semanas.
• Sin diagnóstico remoto: Fallos de sensores invisibles hasta catastróficos; sin alerta temprana.

Solución: Telemetría remota, alertas de WhatsApp, redes regionales de técnicos.

Fallos Institucionales (Solucionables con diferente propiedad/gobernanza)

• Abandono de contratistas: Rajastán—57 plantas abandonadas cuando los contratistas se fueron a pesar de cláusulas de "mantenimiento por siete años" (sin aplicación).
• Mafia de camiones cisterna: DHA Cogen de Pakistán—los vendedores privados se benefician de la disfunción, la economía política se opone a la mejora.
• Gestión comunitaria vs profesional: La gestión puramente comunitaria "tiene muy alta probabilidad de fallo" (Oxfam). Lo puramente privado sin participación comunitaria también falla.

Solución: Modelos de franquicia (Jibu), propiedad cooperativa (REA), operación híbrida profesional-comunitaria.

Fallos Financieros (Solucionables con diferentes estructuras de capital)

• Colapso de recaudación de ingresos: Un fallo menor lleva a no ingresos, no fondos para reparaciones, abandono permanente.
• Dependencia de subvenciones: Proyectos financiados por donantes sin presupuesto OpEx.
• Desconexión eléctrica: Plantas de Punjab abandonadas porque los Panchayats no podían pagar las facturas.

Solución: PAYG vía dinero móvil, modelos de servicio primero (pagar por agua no por bombas), fondos rotatorios para cooperativas.

El patrón es claro: la tecnología no es el factor limitante; los modelos de implementación determinan el éxito o el fracaso.

Los marcos regulatorios impiden el despliegue a pequeña escala:

• La Directiva de Agua Potable de la UE exime sistemas de menos de 10 m³/día de monitorización—pero los permisos de vertido aún aplican
• Ninguna jurisdicción tiene "permisos simplificados de desalinización a pequeña escala"
• La gestión de zonas costeras diseñada para plantas industriales, no kioscos comunitarios
• Las "exenciones humanitarias" no existen en forma estándar

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La Realidad Económica

Pequeña Escala vs. Gran Escala: Bestias Diferentes

Escala	Coste/m³	Energía	Aplicación Típica
Mega (>100.000 m³/día)	$0,30-0,50	2,0-2,5 kWh	Ciudades costeras
Grande (10.000-100.000)	$0,50-1,00	2,5-3,0 kWh	Suministro regional
Medio (100-10.000)	$1,50-3,00	3,0-4,0 kWh	Pueblos pequeños
Pequeño (1-100 m³/día)	$2,00-5,00	3,0-5,0 kWh	Aldeas, hoteles, islas
Destilador solar DIY	$11-65	N/A (pasivo)	Hogares

La prima de 2-10× a pequeña escala parece prohibitiva—hasta que factorizas los costes de distribución:

• Transporte por camión: $5-24/m³ en áreas remotas
• Infraestructura de tuberías: CAPEX a menudo supera 10 años de costes operativos
• Agua embotellada: $500-2.000/m³

Cuando la distribución requiere transporte por camión, la desalinización in situ a pequeña escala a menudo resulta más barata a pesar de los mayores costes de producción unitarios.

Agua Salobre vs. Agua de Mar: La Oportunidad Oculta

Factor	Agua de Mar	Agua Subterránea Salobre
Presión de operación	60-70 bar	5-15 bar
Consumo de energía	2,5-4,0 kWh/m³	0,5-2,5 kWh/m³
Vida de membrana	3-5 años	5-7 años
Coste relativo	Base	30-50% menor

Para áreas interiores con agua subterránea salina, la OI de agua salobre alimentada por energía solar representa el enfoque más económicamente viable. Esto está desatendido—la mayoría de la I+D se enfoca en mega-plantas costeras de agua de mar.

Gestión de Salmuera: La Realidad Dependiente de la Escala

Para mega-plantas (más de 100.000 m³/día), la valorización de salmuera es transformadora:

La visión de NEOM integra desalinización + hidrógeno verde + recuperación de minerales. A escala, las plantas se convierten en refinerías de minerales con agua como subproducto. Las simulaciones TEA muestran un coste neto de agua de ~$0,30/m³ después de créditos de minerales.

¿Para pequeña escala (1-100 m³/día)? La extracción de minerales es mayormente irrelevante. No puedes ejecutar sorbentes selectivos de litio en un sistema de aldea.

Lo que importa a pequeña escala:

Enfoque	Complejidad	Impacto en Coste	Mejor Para
Estanques de evaporación	Baja	Mínimo	Árido, terreno disponible
Riego tolerante a sal	Baja	Uso beneficioso	Áreas agrícolas
Inyección en pozo profundo	Media	Moderado	Geología adecuada
Disposición por camión a la costa	Alta	$2-5/m³	Interior, sin alternativas

El objetivo realista a pequeña escala es disposición de coste neutro o uso beneficioso, no beneficio. Enfócate en ZLD simplificado para pequeños operadores, no en extracción de minerales.

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El Panorama Regulatorio

Las regulaciones fueron diseñadas para grandes plantas industriales, no kioscos comunitarios. Esto crea barreras específicas:

📋Desglose Regional Completo

UE/España

Permisos requeridos: EIA (Directiva 2014/52/UE), concesión de agua bajo la Ley de Aguas española (TRLA), permisos de vertido de autoridades de cuenca (Confederaciones Hidrográficas).

Zona gris de pequeña escala: Menos de 10 m³/día o menos de 50 personas exentos de monitorización de la Directiva de Agua Potable de la UE—pero no está claro si esto aplica a operadores comerciales. Los permisos de vertido aún se requieren.

Vertido de salmuera: Umbral de salinidad de 38,5 psu para proteger las praderas de Posidonia oceanica aplicado desde 2006. Aplica el Protocolo LBS de la Convención de Barcelona.

Estados Unidos

La realidad NPDES: Cualquier fuente puntual de vertido a aguas superficiales requiere un permiso NPDES bajo la Ley de Agua Limpia. Sin "exención de pequeña escala" federal.

Disposición de salmuera interior: Vertido superficial, POTW, o inyección en pozo profundo—todos enfrentan restricciones crecientes. Los requisitos de permisos para ZLD son mínimos, pero los costes de capital son prohibitivos.

Variación estatal: La Enmienda de Desalinización de California al Plan Oceánico proporciona permisos uniformes para instalaciones de agua de mar. Texas tiene registro explícito de minería de vertederos; no equivalente para desalinización.

India

Control CGWA: Se requiere NOC de la Autoridad Central de Agua Subterránea para extracción de agua subterránea. Exención para bombas no energizadas de menos de 2 HP.

Complejidad de zona costera: Se requiere autorización de la Notificación CRZ 2011 para proyectos costeros. Se necesita aprobación de la Autoridad de Gestión de Zona Costera del Distrito (DCZMA).

Salmuera: Sin mandatos ZLD específicos para desalinización de agua de mar, pero se requieren estudios EIA. La planta Minjur vierte a 650m mar adentro.

África Oriental (enfoque Kenia)

EIA requerida: Licencia de la Autoridad Nacional de Gestión Ambiental (NEMA) para desarrollo costero. Permisos de la Autoridad de Recursos Hídricos (WRA) para extracción.

Contexto humanitario: La desalinización se considera "medida de último recurso" por agencias humanitarias, pero Oxfam y otros han desplegado plantas solares de 15.000-70.000 L/día con éxito variable.

Ninguna jurisdicción tiene una "Ley de Desalinización a Pequeña Escala" dedicada o permisos simplificados para sistemas comunitarios. En todas partes, la pequeña escala se regula a través de la adaptación de marcos industriales mal ajustados—como operar un food truck bajo regulaciones de restaurantes diseñadas para cocinas de hotel.

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Precedentes Históricos: Cómo Se Transformó el Acceso al Agua Antes

Cuatro analogías históricas iluminan cómo la desalinización podría transicionar de nicho a ubicua:

1. Cloración (1908-1925): Redefiniendo "Puro"

El veredicto de Jersey City (1908) fue el punto de inflexión. El Dr. John Leal instaló cloración en el Embalse de Boonton sin permiso público. Cuando fue demandado, el tribunal dictaminó que el agua se define por lo que está en ella (seguridad), no por lo que se le hizo (proceso).

La adopción fue explosiva: 53% de los suministros urbanos de EE.UU. clorados para 1914. 85% de las plantas de tratamiento para 1941. El "Fenómeno Mills-Reincke"—por cada muerte de tifoidea prevenida, varias muertes adicionales evitadas de otras causas debido a mejor "stock de salud".

Lección para la desalinización: Estándares basados en rendimiento. El agua debería definirse por lo que hay en el grifo, no de dónde viene. Este marco legal ya existe—necesita aplicación explícita a desalinización y reutilización de agua. Crear "puertos seguros" para servicios que cumplan estándares de salida estrictos independientemente de la fuente.

2. Electrificación Rural (1935-1953): Financiación Cooperativa

El problema: 90% de los estadounidenses urbanos tenían electricidad; solo 10% de las granjas rurales. Las empresas privadas se negaban a servir a clientes dispersos de baja carga.

El modelo REA: No infraestructura construida por el gobierno, sino financiación gubernamental para cooperativas de miembros.

• Préstamos a 35 años al 2% de interés (coste de endeudamiento del gobierno)
• Asistencia técnica y equipos estandarizados
• Mandato de "cobertura de área"—clusters rentables subsidian conexiones remotas

Resultado: más del 90% de electrificación rural para 1953.

Prueba moderna: North Alamo Water Supply Corporation (Texas) opera plantas de desalinización de agua subterránea salobre (3,0 + 3,5 MGD) como cooperativa de miembros, accediendo a subvenciones TWDB y préstamos de bajo interés que los desarrolladores privados no pueden.

Lección para la desalinización: Un "Fondo Rotatorio de Desalinización Rural" con préstamos a 30-40 años a tasas bajo mercado, dirigido específicamente a cooperativas de miembros y pequeños distritos de agua. Evitar el "alto coste de capital" que detiene el desarrollo privado.

3. Terapia de Rehidratación Oral (1970s-1990s): Descentralizando la Producción

El avance: El tratamiento del cólera se descentralizó de hospitales (goteo IV) a hogares (azúcar + sal + agua). BRAC entrenó a 12 millones de madres bangladesíes en preparación casera.

El mecanismo: Hiper-descentralización. Producción en el punto de consumo. Alineación de incentivos (trabajadores pagados por resultados). Estandarización ("estándares de dedo" para medición de sal).

Impacto: 50-70 millones de vidas salvadas. Muertes anuales de niños por diarrea de ~5 millones (1980) a menos de 500.000 hoy.

Equivalentes modernos: Franquicias Jibu, Cajeros de Agua Sarvajal, kioscos GivePower. Agua como "bien de consumo" comprado diariamente, no "infraestructura" de servicios.

Lección para la desalinización: El modelo de "cajero de agua"—descentralizado, operado por la comunidad, gestionado digitalmente—es el equivalente de la TRO. Enfócate en hacer la unidad lo suficientemente simple para operación local, lo suficientemente estandarizada para soporte remoto.

4. M-PESA (2007-2015): Sandbox Regulatorio + Redes de Agentes

La innovación regulatoria: El Banco Central de Kenia permitió a Safaricom (una telco, no un banco) operar servicios financieros bajo una "carta de no objeción" en lugar de licencia bancaria completa.

Escala: Desde 26% de inclusión financiera (2006) hasta más del 75% (2016). 31,8 millones de usuarios activos. El 43% del PIB de Kenia fluyó a través de M-PESA para 2013.

El desbloqueo PAYG: M-PESA habilitó financiación Pay-As-You-Go para sistemas solares domésticos (M-KOPA). Micropagos vía dinero móvil. Los chips GSM permiten deshabilitación remota si el pago se detiene. El activo se convierte en garantía.

Lección para la desalinización: Integrar con raíles de dinero móvil. Medidores de agua prepagados. PAYG elimina barreras de coste inicial. "Agua-como-Servicio" con monitorización remota y facturación automática. El mercado solar off-grid creció hasta $1,75 mil millones sirviendo a 420 millones de usuarios—el agua puede seguir la misma trayectoria.

Cronologías Comparativas

Transformación	Punto de Inflexión	Adopción Masiva	Tiempo para Escalar
Cloración	1908 (Jersey City)	~1925 (ciudades principales)	~17 años
Electrificación Rural	1935 (Ley REA)	1953 (>90% granjas)	~18 años
TRO	1980s (BRAC)	1990s (generalizada)	~15 años
Dinero Móvil (Kenia)	2007 (M-PESA)	2015 (>70% acceso)	~8 años
Desal Distribuida	Emergiendo (c.2015)	Proyectada 2030-2035	En Progreso

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Qué Desbloquearía Esto

El panorama profesional es delgado. Las grandes empresas de agua se benefician de mega-proyectos. La investigación académica se enfoca en química de membranas, no en modelos de despliegue. Las startups persiguen stocks de alimentación limpios, no agua subterránea heredada.

Cuellos de Botella y Puntos de Palanca

Cuatro bloqueos sistémicos impiden que la desalinización a pequeña escala escale:

1. Sin capa de inteligencia operacional: Las plantas funcionan con PLCs propietarios sin diagnóstico remoto. Los fallos son invisibles hasta catastróficos.
2. Sin modelado tecno-económico accesible: Los tomadores de decisiones no pueden evaluar viabilidad sin contratar consultores o ejecutar notebooks Python.
3. Sin claridad regulatoria para pequeña escala: Cada jurisdicción regula kioscos en contenedores a través de marcos diseñados para plantas industriales.
4. Sin financiación estandarizada para cooperativas: El capital privado quiere retorno en 5 años; el agua comunitaria necesita capital paciente a 30 años.

Artefactos Candidatos

Estos son puntos de palanca hipotéticos—cosas que podrían existir y que ayudarían. Algunos son software, otros no. Son puntos de partida para exploración, no una lista de tareas.

Ideas de Menor Prioridad (Aún Valiosas)

• Explorador de Viabilidad de Agua Salobre: Combinar NAWI Water DAMS + Open Membrane Database + estudios de agua subterránea en herramienta "introducir ubicación para coste estimado"
• Fusión de Sensores para Agua de Alimentación: Cámaras RGB + espectroscopía NIR para clasificación de calidad de agua (necesita acceso a hardware)
• Algoritmos de Control Conscientes de Solar: Prototipo en Python con datos de irradiancia solar (no necesita hardware)

Verificaciones de Realidad Necesarias

Estas son personas o experiencias específicas que podrían demostrar rápidamente que este análisis está equivocado. Rigor epistémico, no networking:

• Alguien que haya operado una planta de OI salobre de 5-50 m³/día en España o África Oriental — Podría validar si la taxonomía de fallos coincide con la verdad sobre el terreno
• Un funcionario de permisos de vertido de la EPA de California o Confederación Hidrográfica española — Podría aclarar si las exenciones de pequeña escala realmente existen en la práctica
• Alguien que haya trabajado en proyectos de agua financiados por JICA o Banco Mundial — Podría explicar qué realmente sucede después de que se firma la subvención
• Un mantenedor de WaterTAP — Podría confirmar si una capa UX "lite" sería bienvenida o redundante
• Un operador de Jibu, Sarvajal, o GivePower — Podría validar si el modelo PAYG realmente funciona como se describe

Si encajas en alguna de estas descripciones y crees que me he equivocado en algo, genuinamente me gustaría saber de ti.

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Recursos y Puntos de Entrada

Para cualquiera explorando este espacio—no prescribiendo quién debería hacer qué.

• The Water Network (por AquaSPE): Mayor foro global para profesionales del agua, grupo dedicado de desalinización
• IDRA (International Desalination & Reuse Association): más de 2.600 miembros, Programa de Jóvenes Líderes
• AEDyR (Asociación Española de Desalación y Reutilización): €149/año membresía, red de 300 miembros, Congreso bienal
• WaterTAP GitHub: Issues abiertos y discusiones, participación activa de contribuidores
• LibreWater / KnowFlow: Comunidades de hardware abierto, orientadas a makers

Competiciones y Financiación

• Waves to Water Prize (DOE): $3,3M en etapas, enfoque en desal por olas
• Imagine H2O Accelerator: Modelo sin equity, más de 85 mentores, aplicaciones 2026 probablemente octubre 2025
• Bureau of Reclamation DWPR: Subvenciones de $100-400K, convocatorias anuales (típicamente septiembre)
• California Water Desalination Grant Program: Aplicaciones continuas, más de $123M distribuidos
• Horizon Europe Mission Ocean: Convocatoria de €120M, fecha límite 24 de septiembre de 2025

Primeros Pasos Concretos

Mes 1 (Integrarse):

1. Clonar WaterTAP, ejecutar 1-2 modelos de ejemplo
2. Unirse a The Water Network, seguir IDRA, unirse a AEDyR si enfocado en España
3. Leer la Hoja de Ruta Maestra de NAWI para áreas prioritarias
4. Publicar un issue o discusión pública en GitHub mostrando que entiendes el ecosistema

Mes 2 (Construir):

1. Elegir una pista: UX de modelado, inteligencia operacional, o herramienta de datos
2. Construir prototipo mínimo pero funcional
3. Publicar código + README + breve escrito técnico

Mes 3 (Conectar):

1. Compartir con mantenedores de WaterTAP, mantenedores de LibreWater/KnowFlow, contactos AEDyR
2. Preguntar: "¿Qué haría esto realmente útil?"
3. Obtener feedback de usuarios externos, posiblemente primer PR o colaboración

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Investigación Profunda

💀Fallos de Despliegue: Por Qué Mueren los Proyectos

Basado en investigación multi-modelo, Diciembre 2025

La "Estafa RO" de Punjab y Haryana (India): Los auditorías CAG revelaron que 19 plantas RO con un coste de ₹1,62 crore no eran funcionales. Dinero liberado para plantas nunca comisionadas o abandonadas inmediatamente. En Badshahpur y Dhanthal, esquemas con coste de más de ₹500 lakh se convirtieron en "gasto infructuoso"—plantas abandonadas debido a impago de facturas de electricidad por Panchayats.

El Patrón Fundamental:

• Abandono total (proyectos financiados por donantes sin presupuestos OpEx)
• Bajo rendimiento crónico (Bequia, Granadinas al 40% de capacidad)
• Disfunción cíclica (inestabilidad de potencia, indisponibilidad de repuestos)

Modos de Fallo Técnico:

• Ensuciamiento de membranas: Incrustaciones inorgánicas de sílice/sulfato específicas del sitio. Bioensuciamiento por pretratamiento inadecuado.
• Muerte de baterías: Las baterías de plomo-ácido en OI solar se degradan rápidamente con el calor.
• Fallo de sensores: Los controladores de nivel ultrasónicos fallan, causando que las bombas funcionen en seco.

Modos de Fallo Institucional:

• Los contratistas abandonan sitios remotos a pesar de cláusulas de mantenimiento (sin aplicación)
• La "mafia de camiones cisterna" se beneficia de la disfunción
• La gestión comunitaria "tiene muy alta probabilidad de fallo" sin apoyo profesional
• Carga del operador único: La planta de Mer Island necesitaba atención cada 4-5 horas

La Lección: Modelos de servicio primero (pagar por agua, no por bombas) + estandarización + telemetría en tiempo real + evaluación hidrogeológica rigurosa.

🌍Contexto Africano y del Sur de Asia

Basado en investigación multi-modelo, Diciembre 2025

India: Capacidad Industrial

• VA Tech Wabag, Thermax, subsidiarias de ACCIONA—capacidad de ejecución doméstica.
• Paradigma Chennai: Minjur (100 MLD), Nemmeli (100+150 MLD), Perur (400 MLD en construcción)
• LTTD del NIOT en Lakshadweep—100.000 L/día usando gradiente térmico oceánico, sin coste de combustible.

Pakistán: Fallo de Gobernanza

• DHA Cogen: Diseño de toma defectuoso, insolvencia y litigio, década de batallas legales, "mafia de camiones cisterna" llena el vacío
• Gwadar: 1,2 MGD operativo financiado por China (CPEC), 5 MGD en desarrollo

Bangladesh: La Trampa de Micro-Escala

• Plantas de desalinización PKSF, propuesta del Fondo de Adaptación
• Estudio MDPI sobre fallos de OI a pequeña escala: pretratamiento inadecuado, salmuera vertida al suelo creando bucle de retroalimentación

Kenia: Revolución Modular

• Escala de servicio de Mombasa estancada (disputas de garantía soberana)
• Granjas de Agua Solar GivePower en Kiunga, Likoni, Bamburi
• Boreal Light WaterKiosk — solar sin batería, modelo de franquicia

Senegal: Ancla de África Occidental

• Mamelles (50.000 m³/día) financiada por préstamo blando JICA (0,7%, 30 años, 10 años de gracia)
• Grande-Côte de ACWA Power (400.000 m³/día) como PPP 100% renovable

Modelos de Financiación:

• Préstamos concesionales (JICA)
• Finanzas mixtas: Climate Investor One — primera pérdida de donante + DFI + niveles comerciales
• PAYG vía dinero móvil
• Propiedad cooperativa (modelo REA traducido al agua)

💎Valorización de Salmuera: El Mineral Líquido

Basado en investigación multi-modelo, Diciembre 2025

Qué Hay en la Salmuera SWRO: Salmuera estándar: 65.000-80.000 mg/L TDS (concentración 1,8-2,2× agua de mar).

• Iones principales: Na, Cl (85%+ por masa), Mg (3.000-3.500 mg/L), SO4, Ca, K
• Trazas estratégicas: Li (0,3-0,5 mg/L), Rb (0,2-0,3 mg/L), Sr (13-17 mg/L), B (8-10 mg/L)
• Variación regional: Salmuera del Golfo Arábigo/Mar Rojo >90.000 mg/L TDS (ventaja hipersalina)

Extracción Viable:

• NaCl: $5-15/tonelada coste de producción, compensa disposición
• Magnesio: $150-300/tonelada, UE apuntando a salmuera del Mediterráneo para seguridad de suministro
• Litio: Emergiendo—DLE (Extracción Directa de Litio) logrando $3.500-4.400/tonelada, competitiva con salmueras terrestres
• Rubidio: >$1M/tonelada pero se necesita selectividad extrema; etapa de investigación

Tecnologías:

• HPRO/OARO para concentración más allá de límites de OI estándar
• Destilación por Membrana para casi-saturación usando calor residual
• Sorbentes selectivos (LMO, basados en aluminio, éteres corona) para Li/Rb
• Bombeo electroquímico para extracción de iones dirigida

Actores Comerciales:

• NEOM Enowa: 500.000 m³/día ZLD + integración de Hidrógeno Verde + parque de "Químicos de Alto Valor"
• Sea4Value (EU Horizon 2020): 9 materias primas críticas de salmuera del Mediterráneo
• Salinity Solutions: OI por lotes para enriquecimiento de litio, asociada con SQM y Cornish Lithium
• Olokun Minerals: Elución basada en agua, "Nano-Beads" para extracción sin químicos

Las Matemáticas: Planta de 100.000 m³/día con recuperación completa de minerales:

• OPEX aumenta de $0,80 a $1,80/m³
• Crédito de ingresos de minerales: ~$1,50/m³
• Coste neto del agua: ~$0,30/m³

Nota: La economía de valorización de salmuera es altamente específica del sitio. Las cifras anteriores son ilustrativas, no universales.

⚖️Marcos Regulatorios por Jurisdicción

Basado en investigación multi-modelo, Diciembre 2025

Tabla Resumen:

Región	Derechos de Agua	Ambiental	Vertido	Exención Pequeña Escala
España	Confederaciones Hidrográficas	MITECO EIA	Autoridad Regional del Agua	Exención DWD bajo 10 m³/día
EE.UU.	Agencias estatales de agua	EPA/DEQ estatal	Permiso NPDES	Pueden aplicar permisos generales
India	CGWA/GWA estatal	MoEFCC, PCB estatal	PCB estatal	Exentos bajo 2 HP no energizados
Kenia	Autoridad de Recursos Hídricos	NEMA	NEMA	Sin umbral específico

Legislación Clave:

• UE: Directiva de Agua Potable 2020/2184 (exime bajo 10 m³/día de monitorización)
• EE.UU.: NPDES de la Ley de Agua Limpia para cualquier vertido superficial
• España: Aplica el Protocolo LBS de la Convención de Barcelona al vertido de salmuera del Mediterráneo
• India: Notificación CRZ 2011 para autorizaciones de zona costera

Problemas Transversales:

• Ninguna jurisdicción obliga ZLD para pequeña escala
• Los despliegues humanitarios/de emergencia carecen de marcos de exención estandarizados
• Sistemas comunitarios vs comerciales: no está claro si pequeños proveedores privatizados están exentos bajo EU DWD

Brecha Clave: No existe una "Ley de Desalinización a Pequeña Escala" en ningún lugar. Los proyectos deben navegar marcos industriales diseñados para plantas de más de 100.000 m³/día.

📜Transformaciones Históricas: Reconocimiento de Patrones

Basado en investigación multi-modelo, Diciembre 2025

Factores Comunes de Éxito:

1. La crisis crea urgencia: Epidemias de tifoidea, cólera de Bangladesh 1971, necesidades agudas de remesas (M-PESA)
2. La tecnología reduce dramáticamente coste/complejidad: Cloración a 5,6¢/millón de galones, TRO a $0,50/tratamiento
3. Campeones y respaldo institucional: Dr. John Leal (cloración), Jim Grant (TRO/UNICEF), REA bajo Roosevelt
4. Efectos de demostración: El éxito de Jersey City 1908 se extendió a más de 1.000 ciudades en una década
5. Estandarización: Ley Modelo de Corporación Cooperativa Eléctrica de REA, fórmula SRO de OMS/UNICEF
6. Innovación de distribución: Cooperativas (REA), entrenamiento puerta a puerta BRAC, redes de agentes (M-PESA)
7. Flexibilidad regulatoria: "Carta de no objeción" de M-PESA del Banco Central de Kenia

Lecciones Estratégicas para Desalinización:

Precedente Histórico	Lección	Aplicación
Cloración	Estándares basados en rendimiento	Definir "agua segura" por salida, no fuente/proceso
REA	Financiación cooperativa	Préstamos a 30-40 años a tasas bajo mercado para sistemas comunitarios
TRO	Descentralizar al hogar	Cajeros de agua, franquicias de kioscos, operadores comunitarios
M-PESA	Sandbox regulatorio + PAYG	Integración de dinero móvil, medidores prepagados

El Plan:

• Punto de inflexión legal: Crear "puerto seguro" para servicios que cumplan estándares de salida
• Punto de inflexión financiero: Fondo rotatorio para propiedad cooperativa/comunitaria
• Punto de inflexión operacional: Distribución basada en franquicia, PAYG para última milla

🔓Recursos Abiertos para Contribuidores

Basado en investigación multi-modelo, Diciembre 2025

Software Abierto:

• WaterTAP (NAWI): Modelado tecno-económico, Python, más de 40 contribuidores. GitHub, Documentación, NAWI Hub
• DesalSim (TU Delft): Simulación con licencia MIT para RO, NF, MED, ED, cristalizadores. GitHub
• KnowFlow: Monitor de calidad de agua basado en Arduino. GitHub

Hardware Abierto:

• LibreWater: Desalinización solar, licencia de hardware abierto CERN, pilotado en Basora. GitHub

Datos Abiertos:

• Water DAMS (NAWI): Datasets sobre tecnologías de tratamiento de agua. Portal NAWI
• Open Membrane Database: más de 650 membranas, más de 14.000 puntos de datos. Sitio web
• Inventario Nacional de Agua Subterránea Salobre de EE.UU.: Mapeo de salinidad y profundidad vía USGS

Ejemplos Comerciales (para referencia):

• Elemental Water Makers: Desal solar con monitorización IoT
• Boreal Light: Desal solar sin batería

Comunidades:

• The Water Network: Mayor foro global, grupo de desalinización dedicado
• IDRA (International Desalination & Reuse Association): 2.600 miembros
• AEDyR (Española): €149/año, red de 300 miembros
• Global Water Works: más de 1.600 miembros en más de 70 países

Conferencias:

• IDA World Congress: Evento global premier (otoño 2025)
• Congreso AEDyR: Enfoque España/Mediterráneo, bienal
• Desalination Technology Expo Valencia: 4-6 de noviembre de 2025

Resumen

Hallazgos clave de esta investigación:

1. La tecnología existe—pero la economía solo funciona con integración de energía renovable o ahorros en costes de distribución
2. Los modelos de implementación determinan el éxito—no la química de membranas
3. Los precedentes históricos muestran plazos de 15-20 años desde punto de inflexión hasta adopción masiva
4. Las brechas de herramientas de código abierto son reales—UX de modelado, inteligencia operacional, soporte de decisiones
5. Los cuellos de botella son institucionales/financieros, no técnicos

Los próximos pasos para esta avenida son validar los artefactos candidatos a través de las verificaciones de realidad listadas arriba. Si la taxonomía de fallos y los puntos de palanca se sostienen, algunos de estos artefactos podrían convertirse en proyectos.

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Esto es parte de la serie Avenidas de Investigación—mapeando excedentes tecnológicos donde individuos motivados podrían encontrar palanca.