En el contexto de la expansión constante en Arizona de industrias como semiconductores, baterías, farmacéuticas, alimentos y bebidas que requieren agua ultrapura, el tratamiento de agua salobre se ha convertido en un problema clave urgente de resolver. El agua salobre es un subproducto salino generado por procesos como la ósmosis inversa, y en regiones interiores como Arizona, el problema del tratamiento de agua salobre es particularmente pronunciado. Sin embargo, el profesor asistente de Ingeniería Civil y Ambiental de la Universidad Estatal de Arizona, Shanawaz Sinha, lo ve como una oportunidad y, en colaboración con Nestlé, bajo el apoyo del Programa de Innovación en Recursos Hídricos de Arizona de la ASU y el Centro de Tecnología del Agua Global, ha desarrollado una instalación de demostración móvil de reciclaje de agua en circuito cerrado, que promete cambiar la forma en que las industrias en la región metropolitana de Phoenix manejan el agua salobre concentrada.

Arizona enfrenta desafíos graves de salinidad. Aunque el área metropolitana de Phoenix no necesita tratar la sal esparcida en carreteras en invierno ni desalinizar agua de mar, el agua del río Colorado, al fluir a través de regiones áridas del estado y canales abiertos, se concentra en sales debido a la evaporación, y el valle tiene suelos salinos naturales, con el río Sal y sus afluentes pasando por minas de sal; la sal finalmente permanece en el agua potable, convirtiéndose en la fuente de agua salobre para los fabricantes después de producir agua ultrapura. Por ejemplo, las fábricas de Nestlé necesitan "desalar" el agua del grifo para garantizar la calidad del producto y la seguridad alimentaria, y fabricantes de chips como TSMC e Intel lo hacen para evitar dañar obleas o perturbar procesos de fabricación, generando grandes cantidades de agua salobre. Si el agua salobre concentrada se descarga en alcantarillas, aumenta los costos de tratamiento de aguas residuales o afecta el efecto del agua tratada para riego. Estudios del Buró de Reclamación indican que la contaminación por sal causa pérdidas económicas anuales superiores a los 30 millones de dólares en Arizona, haciendo que los métodos innovadores de tratamiento de agua salobre sean cruciales para la seguridad de los recursos hídricos locales y la prosperidad económica.

En este contexto, surgió una cooperación industrial. Las instalaciones de producción de Nestlé en Arizona generan más de 50.000 galones de agua salobre al día, con altos costos de transporte. Nestlé vio esto como una oportunidad y buscó ayuda de la ASU. El equipo de Sinha analizó primero el agua salobre, encontrando que es clara pero de alta salinidad; a medida que se concentra en el tratamiento, se vuelve blanca y espesa. El equipo adoptó un sistema multistep: pretratamiento del agua salobre para remover partículas grandes, luego ósmosis inversa para separarla en agua de calidad y concentrado salino, recuperación de agua más pura del concentrado salino mediante membranas hidrofóbicas, envío del agua salina de alta concentración a secadores y cristalizadores para convertirla en producto de sal sólida, y finalmente recolección del vapor de agua restante con colectores de agua atmosférica, con el objetivo de recuperar entre el 50 % y el 90 % del agua y obtener una cantidad controlada de sal cristalina, aliviando en gran medida la carga de camiones y plantas de tratamiento de aguas residuales.

Durante la cooperación, Nestlé y la ASU se beneficiaron mutuamente. Nestlé aporta ingenieros y operadores de plantas de agua altamente calificados, con reuniones quincenales para intercambiar ideas, mientras que la ASU trae nuevas perspectivas. Nestlé también sugirió formar una alianza más amplia; en mayo de este año, el Centro de Tecnología del Agua Global y el Motor Futuro del Suroeste de la Fundación Nacional de Ciencias de EE.UU. (NSF) convocaron a fabricantes, proveedores de agua, desarrolladores de tecnología e investigadores para formular un mapa de ruta para reducir los obstáculos del manejo de agua salobre al desarrollo económico. Los empleados de Nestlé apreciaron esta cooperación, afirmando que obtuvieron beneficios como probar métodos innovadores de gestión de recursos hídricos, expertise de la ASU y desarrollo de mano de obra. La ASU también utiliza esto para atraer estudiantes de universidades comunitarias locales para obtener experiencia práctica, convirtiéndolo en una base de capacitación para estudiantes y empleados de Nestlé.

Mirando al futuro, Sinha cree que este proyecto es parte de un cambio en la percepción del agua, residuos y reciclaje de recursos; existe un potencial para extraer elementos de valor comercial como sales minerales del agua salobre concentrada. Aunque la tecnología relacionada es actualmente costosa, la industria está lista para invertir; Nestlé no solo considera sus propias fábricas, sino que establece un ejemplo para otras fábricas que se muden a la región. En regiones donde el agua es crucial y los problemas de salinidad son a largo plazo, encontrar formas sostenibles de circuitos cerrados es tanto un desafío científico como una necesidad económica, como dijo Sinha: "No se debe desperdiciar ni una gota de agua".