El mercado
El mercado global del tratamiento y la producción de agua potable representa una de las inversiones más seguras jamás realizadas. El agua es un bien esencial para la sociedad y la industria. La disponibilidad de agua limpia se ve cada vez más presionada a medida que crece la población y el consumo per cápita sigue en aumento. Anteriormente, el agua era gratuita, un bien común. En las últimas décadas, el agua se ha convertido en un negocio rentable con un flujo de caja estable y costos crecientes para el consumidor.
El mercado mundial de tratamiento de agua y aguas residuales superó los 200 000 millones de dólares en 2009. China lidera este mercado con una tasa de crecimiento anual estimada del 17 %. El tratamiento de aguas residuales está valorado en 40 000 millones de dólares, y más de 13 000 empresas en todo el mundo operan con contratos de servicio a largo plazo. Hasta hace poco, el modelo de tratamiento de agua implicaba sedimentación y oxidación (es decir, la sedimentación de sólidos y la eliminación del aire), seguida de un tratamiento químico.
El volumen anual de productos químicos utilizados para tratar el agua en Estados Unidos supera los 10 millones de toneladas. El aumento de la demanda mundial de agua viene acompañado de un aumento de la demanda de productos químicos.
El consumo de agua embotellada ha aumentado un promedio del 12 % anual durante la última década, con unas ventas estimadas en 22 000 millones de dólares. Uno de los nichos de mayor crecimiento en esta búsqueda de ampliar el suministro de agua potable es la conversión de aguas saladas y grises en agua potable mediante ósmosis inversa. La inversión en esta tecnología supera los 2200 millones de dólares anuales, pero se prevé que aumente otro 50 % en los próximos cuatro años. Aguas de Barcelona (España), perteneciente al grupo GDF Suez (Francia), está planeando la mayor instalación de este tipo, con una inversión superior a los 1000 millones de dólares, que liberará a Barcelona de la escasez crónica de agua.
Innovación
Es en el contexto del mercado global del agua que debemos evaluar la llegada de una innovación simple pero extraordinaria: el vórtice. Este tiene el potencial de aumentar significativamente la eficiencia del tratamiento del agua, reduciendo costos y creando empleos locales. Este fenómeno natural podría algún día reemplazar los productos químicos y las membranas, alterando el flujo de caja actual de proveedores tradicionales aparentemente seguros. La plataforma tecnológica del vórtice se inspira en la observación de que el agua sucia se purifica a sí misma, como un río que fluye. El movimiento giratorio continuo impulsa el aire dentro y fuera del agua, desalentando y estimulando a la vez los microorganismos beneficiosos.
Dos inventores suecos, el ingeniero de desarrollo Curt Hallberg y su colega Morten Oveson, tradujeron sus observaciones en un modelo matemático y crearon un dispositivo sencillo que imita el movimiento del agua en un vórtice con resultados predecibles. Continuaron su aventura y fundaron Watreco AB, con sede en Malmö. Watreco AB fue nombrada Empresa Sueca de Tecnología Verde del Año en 2009. Esta empresa es más que simplemente ecológica: está cambiando el modelo económico del agua. Más recientemente, Curt también fundó Vortex Innovations, un grupo de investigación que colabora para encontrar "soluciones verdes".
El poder del vórtice reside en la predictibilidad de las leyes de la física, donde las partículas de aire son atraídas hacia el centro, desde donde el aire es absorbido. La fuente de energía para este proceso puede ser simplemente la gravedad, ¡que garantiza la alimentación del dispositivo las 24 horas del día! No se requieren químicos ni membranas, y el consumo de energía es mínimo.
El primer flujo de caja
Los inventores imaginaron una amplia gama de aplicaciones para su dispositivo de vórtice y buscaron el primer uso obvio en un mercado local, que rápidamente se identificó como la fabricación de hielo. El generador de vórtice artesanal produjo resultados beneficiosos: ahorro de energía y hielo cristalino. El agua contiene aire, disuelto en burbujas de tamaño micrométrico. El vórtice elimina este aire y, como el aire actúa como aislante, el agua resultante sin aire se congela más rápidamente. El hielo sin aire es cristalino y mucho menos propenso a agrietarse. Cuando se aplica a pistas de hockey sobre hielo, los letreros publicitarios debajo del hielo permanecen visibles durante toda la temporada, lo que aumenta los ingresos publicitarios. Debido a que no hay aire en el hielo, las bacterias aeróbicas que normalmente prosperan en el hielo, como E. coli y Salmonella, no pueden sobrevivir. La mayoría de las principales pistas de hielo escandinavas han adoptado desde entonces esta tecnología, lo que resulta en un retorno de la inversión en unos pocos meses, no en pocos años.
El segundo segmento de mercado que generó flujo de caja para Watreco AB son los campos de golf. Un campo de golf puede requerir hasta tres millones de litros de agua al día. Para conservar el agua, se añaden surfactantes para que penetre más rápido en el césped y se evapore menos. Si el agua ha sido pretratada con la máquina de vórtice, no se necesitan productos químicos, lo que reduce la demanda de agua entre un 20 % y un 30 %. En este caso, el vórtice hace innecesarios los productos químicos. Un tercer segmento de mercado es la eliminación de algas en masas de agua estables, incluidas las piscinas, que suelen tratarse con productos químicos como el cloro.
La oportunidad
Aunque las pistas de hockey y los campos de golf son nichos de mercado, la experiencia adquirida en estos sectores ha preparado a Curt Hallberg y a su equipo para mercados en crecimiento, como el tratamiento de aguas industriales y la desalinización. Las unidades de prueba de la máquina de vórtice en las Islas Canarias demostraron que su proceso de tratamiento de agua salada permite la eliminación del aire, eliminando así el problema de las biopelículas. Las biopelículas crecen en las membranas, reduciendo su eficiencia. Esto requiere apagar la planta de desalinización por ósmosis inversa cada dos semanas para eliminarlas químicamente. Esto aumenta los costes de mantenimiento (debido a la necesidad de productos químicos adicionales) y reduce la eficiencia de la planta (ya que el tiempo de inactividad requiere respaldo), así como el capital adicional necesario para el reemplazo de membranas (ya que se reduce la vida útil de las membranas). Si no hay aire en el agua, se excluyen las bacterias aeróbicas. Si se crea un vórtice sin utilizar productos químicos, la vida útil de la membrana aumenta. De hecho, el coste energético de producir un metro cúbico de agua potable podría reducirse de 2,4 a 1,0 kilovatios-hora.
Estas son solo algunas de las aplicaciones de vórtice que se han realizado, pero se espera que pronto se revelen más. Sin embargo, lo que sabemos hoy confirma que la tecnología de vórtice reduce los costos operativos, ahorra energía, elimina productos químicos y genera una mejor rentabilidad de las inversiones existentes. El desafío para las industrias tradicionales radica en que la integración exitosa de la tecnología de vórtice en las instalaciones existentes requiere una nueva habilidad fundamental: la dinámica de fluidos. Ahora, General Electric, Siemens y Nitto Denko deben romper el molde. Mientras tanto, emprendedores de todo el mundo pueden crear un nuevo modelo competitivo que genere empleos locales a nivel global.
