Aunque no lo sepamos, existe una estrecha vinculación entre el agua y la energía. El agua desempeña un papel fundamental en los procedimientos de producción de energía, mientras que la energía eléctrica se emplea en la extracción, purificación y distribución del agua a la sociedad. Además, la reducción en el consumo de agua conlleva a un significativo ahorro de energía.

Ahora… ¿qué cantidad de agua se requiere para la producción de electricidad? Uno de los principales usos del agua en la generación de energía se encuentra en las centrales hidroeléctricas. Estas pueden clasificarse en dos tipos: las de embalse y las de paso. En el caso de las centrales de embalse, la energía potencial almacenada en el agua se transforma en electricidad mediante una serie de procesos.

El flujo de agua a alta presión, generado por la disparidad de alturas entre el nivel del embalse y la planta hidroeléctrica, produce la fuerza necesaria para poner en movimiento una turbina. Esta turbina, a su vez, impulsa un generador eléctrico. En las centrales de paso, la turbina es activada por la corriente natural del curso de agua. En Argentina, las centrales hidroeléctricas representan el 24,3% de la capacidad total instalada de generación de energía.

Asimismo, el agua desempeña un papel crucial en los sistemas de refrigeración (enfriamiento) de las centrales termoeléctricas. Aquí, el combustible se quema para generar calor y calentar el agua, convirtiéndola en vapor. Este vapor, bajo una alta presión, impulsa una turbina, donde la energía térmica se convierte en energía mecánica y, finalmente, en energía eléctrica a través de un generador.

El agua también está presente en otros procesos vinculados con la energía. Por ejemplo, procesos de extracción de combustibles fósiles como la fractura hidráulica o “fracking” inyectan agua a alta presión, en formaciones rocosas subterráneas para fracturar la roca, permitiendo acceder al petróleo o gas que contiene. Por otro lado, fuentes de energía libres de agua como la energía solar fotovoltaica y la energía  eólica necesitan de insumos y materiales que requieren agua en las diversas etapas de la producción de sus componentes.

¿Cuánta energía se requiere para el tratamiento del agua?

Aunque el 70% de nuestro planeta está cubierto por agua, en su mayoría es agua salada. El agua dulce accesible constituye apenas el 0,77% del agua total. El resto está contenido en glaciares o napas subterráneas. Por eso se considera al agua potable un recurso muy escaso.

La energía utilizada en el tratamiento del agua potable se divide en dos categorías: los procesos durante las etapas de prestación de servicios, como extracción, transporte, potabilización, almacenamiento, distribución, recolección y tratamiento de aguas residuales, y los usos por parte del usuario, como el bombeo para distribución en el hogar y agua caliente sanitaria, entre otros.

En áreas rurales, es frecuente encontrar pozos con molinos que extraen agua de napas subterráneas. Esta práctica es beneficiosa cuando se necesitan grandes volúmenes de agua, como en el riego agrícola, ya que no se requiere agua potable. Aquí, el gasto energético se limita al proceso de extracción y distribución. Por otro lado, en zonas urbanas, el suministro principal de agua proviene de la red, destinada al uso residencial y comercial. Este sistema implica un alto consumo de energía, ya que se debe bombear y tratar el agua de acuerdo con las normativas de potabilización locales. La cantidad de energía necesaria para captar, elevar y transportar el agua hasta las plantas de tratamiento varía según la fuente de agua utilizada: agua superficial, subterránea, salada (requiriendo desalinización adicional) o reciclada.

La etapa de transporte es la más costosa en términos energéticos, dado que para la distribución y el mantenimiento de la presión en la red se necesita el bombeo del agua y la presurización. El agua debe ser transportada entonces desde la fuente hasta la planta de tratamiento y luego hasta los depósitos de reserva (que hacen frente a los picos de demanda), para finalmente llegar al usuario a través de las cañerías. Una vez que el agua llega al usuario, este consume energía también cuando la usa. Por tanto, los cambios en la demanda de agua afectan directamente el consumo de energía. En consecuencia, el mayor potencial de ahorro energético consiste en reducir el volumen de agua consumido, reduciéndose así los consumos energéticos, tanto de la etapa de producción como en el uso final.

El agua potable y la energía son fundamentales para el desarrollo humano.  El uso del agua conlleva un consumo energético que, a su vez, genera emisiones de gases de efecto invernadero, contribuyendo así a la alteración del clima. Esta dinámica afecta el ciclo de lluvias, reduciendo la calidad del agua disponible y aumentando la demanda energética para su obtención. Este ciclo vicioso se profundiza, destacando la relevancia del concepto de nexo agua-energía para comprender estas complejas interacciones. Un enfoque integrado de ambos sectores facilita una planificación efectiva con soluciones a corto, mediano y largo plazo. El ahorro de agua equivale a un ahorro de energía, subrayando la importancia de una gestión sostenible de estos recursos.