El agua, esa sustancia indispensable para la vida, constituye una parte fundamental de nuestro organismo, representando más de la mitad de nuestro peso corporal. Su presencia es vital para el funcionamiento óptimo de nuestra salud. Sin embargo, la calidad del agua que consumimos puede variar drásticamente, ya que no todas las fuentes presentan la misma pureza. Muchas de ellas están contaminadas con sustancias nocivas que representan serios riesgos para nuestra salud. Es en este contexto donde la filtración y la purificación del agua adquieren una importancia capital.
La Importancia Crítica de la Filtración y Purificación del Agua
La filtración y la purificación del agua son procesos diseñados para eliminar impurezas y contaminantes del agua, asegurando su potabilidad y seguridad para el consumo humano. La trascendencia de estos procesos nunca puede ser suficientemente enfatizada. Los contaminantes presentes en el agua sin tratar pueden desencadenar una serie de problemas de salud, incluyendo enfermedades gastrointestinales, daños renales e incluso, en casos extremos, cáncer. Las poblaciones más vulnerables, como los niños y las personas de edad avanzada, se encuentran en una situación de riesgo particular ante la exposición a agua contaminada.
La ciencia y la tecnología han avanzado de manera notable en la obtención de un producto libre de partículas sólidas (filtrado) y de sustancias que, dependiendo de su nivel de concentración, podrían suponer un riesgo para la salud (purificado). Aunque existen matices entre la filtración y la purificación del agua, estos términos están cada vez más próximos. Hoy en día, los objetivos de la ciencia están puestos en la obtención de agua de alta calidad y lista para el consumo aplicando todo tipo de procedimientos, lo que en ocasiones implica combinar diferentes métodos.
Comprendiendo la Diferencia: Filtración vs. Purificación
Puede ser complicado discernir la diferencia entre filtración y purificación de agua debido a la forma en que se comercializan los productos con estos términos. Dos compañías pueden fabricar productos con una aparente utilidad similar, pero etiquetarlos de manera distinta. Uno puede denominar a un producto "purificador de agua" y el otro "filtro de agua". El término "purificar" significa eliminar lo que no es deseado; por lo tanto, un producto que pretende purificar el agua tiene como objetivo hacerla potable (apta para el consumo humano). La mayoría de los sistemas de purificación utilizan carbón activado para adsorber los contaminantes. Los purificadores de carbón adsorben moléculas orgánicas presentes en el agua.
El concepto de filtración es más fácil de comprender, ya que es un concepto con el que estamos más familiarizados, al ser aplicado en ciertas actividades de la vida diaria. La filtración es un proceso físico que utiliza un elemento filtrante o malla que retiene partículas sólidas mientras se deja pasar un fluido. La diferencia es que un proceso de purificación es el que elimina impurezas no deseadas del agua por adsorción, destilación, radiación UV o intercambio iónico, como ya lo hemos mencionado; y un proceso de filtración solo impide el paso de las partículas sólidas a través de un filtro o malla, mientras el líquido fluye a través de él. Podemos concluir que, dado que ambos procesos se combinan, el término "purificación" parece un poco confuso, por lo que algunas empresas evitan usarlo en el etiquetado. Esta es una razón por la que muchos sistemas de tratamiento de agua se etiquetan como "filtración" en lugar de "purificación".
Métodos y Sistemas de Filtración y Purificación
Existen numerosos sistemas, cada uno con sus ventajas e inconvenientes, diseñados para abordar la diversidad de contaminantes presentes en el agua. La elección del sistema más adecuado dependerá de las necesidades específicas del usuario y de su presupuesto. Factores como la calidad del agua de origen, el uso previsto y el nivel de filtración deseado deben guiar esta decisión.
Filtración por Carbón Activado
Los filtros de carbón activado son uno de los sistemas más comunes y efectivos para mejorar la calidad del agua potable. El carbón activado filtra y purifica el agua al hacer que esta fluya a través de él. Hay distintas versiones de este filtro, pudiendo ser bloques de carbón activado (más eficaces) o carbón activado granulado (menos eficaces). El carbón activado se basa esencialmente en el principio de adsorción. En este proceso, contaminantes como el polvo o los metales pesados se eliminan de líquidos o gases con la ayuda de filtros que contienen carbón activado.
Aunque elimina el cloro, el mal olor, el mal sabor y los compuestos orgánicos volátiles (VOCs), no elimina sustancias como el arsénico, los fluoruros, los nitratos y los percloratos. Sin embargo, según el tipo, algunos filtros de carbón activado sí que retienen el amianto, el mercurio, el plomo y los VOCs. Debido a la tecnología de adsorción, el carbón activado solo tiene una capacidad de absorción finita, lo que significa que es necesario sustituirlo o regenerarlo una vez agotado. Si el carbón activo no se sustituye o regenera a tiempo, se sobrecargará y el filtrado puede contener un mayor número de sustancias indeseables que el agua cruda. Además, el carbón también actúa como agente reductor y es adecuado para eliminar agentes oxidantes como el ozono y el cloro del aire de escape, del agua de proceso y de las aguas residuales. Estos filtros son bastante sencillos de instalar, algunos se conectan directamente al grifo. Filtran el agua lo suficiente como para poder beberla directamente del grifo en la mayoría de ciudades y además reducen la cantidad de cal en la misma, lo que, además de hacer el agua más potable, alarga la vida de nuestros electrodomésticos.
Filtración por Membrana y Ósmosis Inversa
Los filtros de membrana, que tienen un tamaño de poro de tan solo 0,2 μm, se utilizan principalmente para la filtración estéril por membrana en el sector médico con el fin de proporcionar una protección fiable contra gérmenes que viven en el agua como legionella o pseudomonas. Durante el proceso de filtración, el agua fluye a través del medio filtrante. Las partículas más grandes quedan retenidas en las capas superiores y las más pequeñas en las más profundas. En la filtración en profundidad, se requiere una capa filtrante de materiales granulares con una profundidad considerable, normalmente de 1 a 2 metros, para separar eficazmente las partículas del líquido.
La filtración por membrana es un método de filtración especial que resulta particularmente adecuado para determinadas aplicaciones debido a sus propiedades y mecanismos únicos. El agua se filtra a través de una pared fina de poros finos (la membrana) que, dependiendo de su naturaleza, puede retener incluso las partículas más pequeñas, como virus o bacterias. Estos filtros especiales se denominan filtración estéril. Distinguimos entre distintos procesos de filtración de membrana, como la microfiltración (MF), la ultrafiltración (UF), la nanofiltración (NF) y la ósmosis inversa (OI). Los dos primeros procesos pueden describirse como tamices finos mecánicos. Consisten en membranas fabricadas artificialmente con un diámetro de poro definido. Es importante para el funcionamiento de la membrana que los poros se hagan más grandes en la dirección del agua pura.
El principio de la ósmosis inversa se descubrió en la década de 1950 durante la desalinización del agua de mar. Es un proceso que puede generar agua potable casi 100% pura a partir de fuentes como el agua de mar. La ósmosis inversa es el sistema más avanzado de filtración. Este tipo de filtración implica el paso del agua a través de una membrana con microporos, que bloquea todas las moléculas de mayor tamaño que las del agua. Es un sistema eficaz en la eliminación de algunos componentes que no puede eliminar el carbón activado, como el arsénico, los fluoruros, los nitratos y los percloratos. Sin embargo, no es capaz de eliminar los VOCs (compuestos volátiles orgánicos), el cloro ni los trihalometanos. Muchas veces, el carbón activado y la filtración por ósmosis inversa se presentan como sistemas complementarios.
Existen varias geometrías de membrana, como las membranas de lámina plana, las membranas de fibra hueca, los monocanales, los elementos multicanal, los discos y en forma de bolsa plana. Por otro lado, hay que tener en cuenta que la ósmosis inversa desecha una cantidad considerable de agua en el proceso de filtrado, llegando a desechar desde 3 hasta 20 veces el agua que produce. Es por esta razón que se recomienda comprobar bien las especificaciones del fabricante antes de la compra, elegir un equipo con una membrana de alta calidad, así como limitar su uso exclusivamente para el agua que se vaya a consumir o a utilizar para cocinar.
Filtros Cerámicos
Este tipo de filtros se basan en la filtración de agua a través de los microporos de una pieza cerámica que generalmente tiene forma de vela. Es uno de los sistemas de filtración más tradicionales y es muy efectivo para eliminar todo tipo de microorganismos y partículas en suspensión, pero no son capaces de retener los contaminantes químicos. Otras de sus ventajas son su fiabilidad y durabilidad, que puede extenderse hasta más de 20 años.
Filtros de Cal o Descalcificadores
Eliminan la cal del agua mediante un sistema mecánico de intercambio de iones. El magnesio y el calcio presentes en el agua son los principales responsables de las formaciones de cal. Para capturar estos elementos se emplea una resina que es atravesada por el flujo de agua y que genera un intercambio de iones (retiene iones de calcio y magnesio y libera iones de sodio). Hay que tener en cuenta el espacio que ocupan los descalcificadores. Estas resinas necesitan regenerarse o “limpiarse” cada cierto tiempo, para lo cual los descalcificadores van equipados con un depósito de sal. También suelen ir equipados con un contador de agua descalcificada para saber cuándo es necesario realizar la regeneración. La calidad de la resina del descalcificador es fundamental para su buen funcionamiento. Estos sistemas son muy recomendables para aumentar la vida útil de nuestros electrodomésticos y para consumir un agua más sana. Requieren de un espacio mayor que los filtros de carbono y de ósmosis inversa.
Filtración por Destilación
Es un proceso basado en los distintos puntos de ebullición de los elementos disueltos en el agua. Se calienta el agua hasta que esta se evapora, el agua evaporada se condensa con una composición más pura. Se habrán eliminado todos los químicos, minerales, gran parte de las bacterias y virus y otros agentes con un punto de ebullición más alto que el agua. Sin embargo, no es un sistema eficaz contra los compuestos volátiles orgánicos, trihalometanos ni cloro. Se trata de un método de filtrado a tener en cuenta, pero quizá no el más recomendable para una vivienda habitual, ya que el procedimiento es algo más lento y laborioso y, según el volumen de agua a destilar, habrá que reservar un espacio considerable.
Tratamiento con Ozono
Consiste en un tratamiento del agua con ozono que purifica y potabiliza el agua. La capacidad de oxidación del ozono (O3) elimina de manera bastante eficiente todo tipo de microorganismos, virus y bacterias del agua. El tratamiento de agua con ozono es hasta 3000 veces más eficaz que el tratamiento con cloro, ya que se requiere mucha menos cantidad para conseguir el mismo efecto. Por otro lado, este método no es útil para eliminar los diferentes químicos que puedan estar presentes en el agua. La purificación con ozono es un poco más lenta que los filtros de carbono y generalmente no va conectada a la red de suministro de agua. Se usa no solo para purificar el agua, sino también para desinfectar todo tipo de alimentos.
Cuando usar un generador de ozono (ozonizador)? Tipo de generador recomendado segun la necesidad
Tratamiento con Rayos UV
En este tipo de filtro o tratamiento, se hace pasar el flujo de agua por una lámpara de rayos ultravioleta de manera que se eliminan una gran parte de los microorganismos y bacterias presentes en el agua. Es un sistema pensado para complementar a los demás, ya que no es eficaz contra los contaminantes químicos presentes en el agua.
Sistemas Combinados y Soluciones Domésticas
En muchos casos, la combinación de diferentes sistemas de tratamiento de agua es la solución óptima para lograr una purificación integral. Por ejemplo, la filtración por carbón activado y la ósmosis inversa suelen ser complementarias. Varios tipos de filtros combinados están disponibles en el mercado.
Una última opción a tener en cuenta y muy recurrida para purificar el agua que bebemos son las jarras de agua con filtro incorporado. Estas jarras cuentan con un filtro interno de carbón activado que hay que sustituir cada cierto tiempo. Son una solución buena y muy práctica para el agua que tomamos en nuestras comidas, pero no resuelven el suministro de agua filtrada a electrodomésticos y tardan un poco en filtrar el agua que les echamos, con lo que, si optamos por esta opción, es recomendable tener más de una jarra. El modelo Jata JH012 es uno de los que mejores resultados ha obtenido según la OCU (España).
Beneficios del Agua Limpia para la Salud
El agua limpia ofrece numerosas ventajas para la salud y el bienestar general. Facilita la digestión, refuerza la función inmunitaria y los niveles de energía, y reduce el riesgo de enfermedades crónicas. Al eliminar los contaminantes nocivos, estos sistemas pueden reducir significativamente el riesgo de enfermedades.
Consideraciones Adicionales y Normativas
Los proveedores de agua locales utilizan filtros en el procesamiento del agua. El agua debe tratarse de acuerdo con las disposiciones de las normas y reglamentos sobre agua potable. La filtración del agua es un componente central del tratamiento del agua y se utiliza para eliminar las impurezas y hacerla segura para el consumo humano. La filtración superficial se lleva a cabo en grandes cubas o tanques filtrantes que se llenan con un medio filtrante como arena, grava o carbón activado. Este tipo de filtración de agua suele requerir solo una fina capa de medio filtrante y también puede llevarse a cabo con membranas muy finas.
Las leyes y regulaciones ambientales exigen un tratamiento adecuado de las aguas residuales industriales antes de ser devueltas al medio ambiente o reutilizarlas. Al depurar las aguas residuales de sus propios procesos, las empresas reducen la inversión en recursos hídricos y tratamientos externos, algo que supone un importante ahorro de dinero y aumenta la eficiencia.
En definitiva, cuanto más filtrada, más purificada. El agua es uno de los recursos naturales más importantes del planeta y su presencia resulta imprescindible para la vida. Sin embargo, con el agua potable no siempre tenemos acceso a un producto de calidad, ya que sus características varían mucho de un lugar a otro. Un filtro de agua es una solución estupenda para mejorar sus propiedades, garantizar su higiene e invertir en un futuro libre de envases plásticos.
La ciencia ha hecho grandes avances para brindarnos los mejores métodos para obtener agua potable, libre de contaminantes que pudiesen afectar a la salud humana. Si bien la cloración ha contribuido a disminuir el riesgo de cólera, difteria y fiebre tifoidea, los expertos aseguran que solo el empleo de compuestos clorados no purifica el agua en su totalidad.
El agua potable que sale por los grifos de nuestros hogares atraviesa un amplio proceso para su depuración. No existe un único proceso de purificación de agua porque cada país obtiene su agua purificada por vías diferentes. El agua para fines potables se capta de las lluvias, de las aguas subterráneas y de los lagos y ríos. La función principal es pasar el agua por un filtro poroso como las arenas silíceas o el carbón activado. Para crear agua filtrada, hay que añadir cloro al agua porque este permite eliminar agentes patógenos. Después del proceso de cloración, el agua finaliza en una etapa de almacenamiento y análisis. ¿Pierde el agua alguna de sus propiedades cuando se somete a un proceso de purificación? La respuesta es sencilla: no lo hace. Si consumimos el agua sin potabilizar, ponemos en riesgo nuestra salud. Se trata de una medida de prevención masiva que aplican organismos y gobiernos para preservar la sanidad pública. Es más, algunos países aplican un tratamiento adicional (denominado desferrificación) durante la potabilización para remover el hierro y el manganeso de las aguas subterráneas tratadas para consumo humano.
Cuando usar un generador de ozono (ozonizador)? Tipo de generador recomendado segun la necesidad
En resumen, la filtración y purificación del agua son esenciales para mantener una buena salud. Con muchos tipos diferentes de sistemas disponibles, es esencial elegir uno que satisfaga sus necesidades específicas y su presupuesto.
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