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Acondicionamiento de agua sin químicos: cuándo funciona y cuándo no


Equipo ATACO9 min de lectura
Tubería sanitaria de acero inoxidable con válvulas e instrumentación en planta

Si eres jefe de mantenimiento o gerente de planta, ya te ofrecieron uno. Un equipo que se instala en la línea, no consume electricidad, no lleva partes móviles y promete acabar con la incrustación sin dosificar nada.

La pregunta razonable es si funciona. Y la respuesta honesta no es «sí» ni «no»: es «depende de cuatro condiciones, y hay tres cosas que no va a hacer sin importar quién te lo venda».

Vendemos esta tecnología. Aun así, este artículo está escrito para que puedas descartarla si tu caso no aplica — incluido descartarnos a nosotros. Un equipo instalado donde no corresponde es un problema para los dos.

Qué dice la evidencia publicada

El tratamiento físico del agua mediante campos electromagnéticos tiene literatura revisada por pares desde hace décadas, y una revisión crítica reciente que vale la pena conocer antes de cualquier conversación comercial.

En 2020, un equipo de la Universidad Estatal de Nuevo México publicó en npj Clean Water —del grupo Nature— una revisión de 48 estudios posteriores al año 2000 sobre control de incrustación con campos electromagnéticos. Los resultados, resumidos:

  • En intercambiadores de calor, tuberías y soluciones en volumen, el 97.6 % de los estudios reportó reducción de incrustación.
  • En sistemas de membrana (ósmosis inversa) la efectividad baja: 86 %, con un 14 % que reportó mejora nula o limitada.
  • Casos concretos documentados: depósitos en un intercambiador que bajaron de 20 g/m a 0.5 g/m de tubo; incrustación en tubería 2.5 veces más delgada; reducción de resistencia al ensuciamiento de 76.3 % en condiciones óptimas.

La misma revisión es explícita en algo que conviene repetir: los mecanismos no están completamente explicados, los métodos experimentales no están estandarizados y los resultados negativos tienden a no publicarse. Es decir: el efecto está bien documentado en la práctica, la física fina todavía se discute.

Cualquiera que te presente esta tecnología como ciencia cerrada te está vendiendo algo. Cualquiera que la descarte como imposible tampoco leyó la literatura.

Qué le pasa realmente al carbonato de calcio

Esta es la parte que casi nadie explica bien, y es la que te permite evaluar al proveedor en los primeros cinco minutos.

El problema no es que el agua traiga calcio. El problema es dónde se convierte ese calcio en sólido.

El carbonato de calcio precipita de dos maneras distintas:

  • Nucleando sobre la superficie caliente — sobre el tubo de la caldera, sobre el condensador. Ahí forma calcita: cristal romboédrico, duro, adherente. Eso es la incrustación que te cuesta combustible.
  • Nucleando en el seno del agua — precipita como partícula en suspensión, preferentemente como aragonita: cristal ortorrómbico, mucho menos adherente. Esa partícula viaja con el agua y sale por la purga.

El mismo calcio. Dos destinos completamente distintos.

Lo que hace el acondicionamiento electromagnético, según los mecanismos que propone la literatura, es inclinar la balanza hacia el segundo caso: altera las capas de hidratación de los iones —dificultando que se incorporen al cristal sobre la superficie— y, bajo flujo, la fuerza de Lorentz actúa sobre las especies cargadas modificando la ruta de cristalización.

Ese detalle tiene una consecuencia práctica importante: el efecto requiere que el agua esté fluyendo. Campo y flujo, simultáneamente. Un equipo instalado en un tramo sin circulación no hace nada.

No es que el agua «cambie de naturaleza». Es que el sólido se forma en el lugar correcto en vez del incorrecto.

Las cuatro condiciones en que sí funciona

1. Agua dura, con sobresaturación real. La revisión de npj Clean Water documenta una relación inversa entre la mejora observada y la blandura del agua: con agua blanda la mejora es mínima. Suena contraintuitivo hasta que se entiende el mecanismo — si no hay carbonato de calcio a punto de precipitar, no hay nada que redirigir. La tecnología rinde más cuanto más dura es tu agua. Si tu agua viene de pozo en el Bajío o en el occidente de México, normalmente califica. Si ya sale de un suavizador o de ósmosis inversa, probablemente no.

2. Que el problema sea incrustación y adherencia. Esta tecnología ataca depósito mineral en superficies de intercambio térmico. Si tu problema principal es turbidez, sólidos suspendidos, materia orgánica o un parámetro específico fuera de norma, el equipo correcto es otro — filtración, suavización u ósmosis, según el caso.

3. Que haya flujo y una instalación en línea bien dimensionada. Hay un rango de velocidad de operación donde el efecto es mayor, y no es «entre más rápido, mejor»: existe un óptimo y por encima de él el rendimiento decae. Por eso el dimensionamiento por diámetro y caudal no es un trámite comercial, es la variable que decide el resultado.

4. Equipos de intercambio de calor con recirculación o alimentación continua. Calderas, torres de enfriamiento, condensadores evaporativos, chillers, intercambiadores. Es donde está documentado y donde tenemos casos.

Las tres cosas que no hace

Aquí es donde se separa un proveedor técnico de un vendedor de aparatos. Si alguien te promete estas tres, cierra la junta.

1. No controla bacterias. Ninguno lo hace.

ASHRAE, la asociación que fija los estándares de referencia en sistemas de climatización, financió el proyecto de investigación RP-1361 en la Universidad de Pittsburgh. Se probaron cinco dispositivos no químicos —cavitación hidrodinámica, campo eléctrico pulsado, campo eléctrico estático, ultrasonido y uno magnético— en un sistema modelo de torre de enfriamiento.

Resultado: ninguno redujo de forma estadísticamente significativa las poblaciones microbianas, ni contra el control sin tratamiento ni contra un protocolo químico convencional, en ninguno de los cinco ensayos.

La implicación es seria y no es negociable: en una torre de enfriamiento, el control biológico sigue requiriendo su propio programa, acondicionamiento o no. Eso incluye Legionella. México no tiene una NOM específica de prevención de legionelosis en torres de enfriamiento, lo cual no elimina el riesgo — solo elimina la obligación explícita de gestionarlo. Nosotros no vendemos control biológico y no vamos a decirte que nuestro equipo lo cubre.

2. No elimina el oxígeno disuelto

En sistemas de vapor, la corrosión por picadura la causa principalmente el oxígeno disuelto en el agua de alimentación. El acondicionamiento físico actúa sobre la cristalización de sales; no retira gases disueltos.

El manual de referencia de la industria es explícito: una desaireación adecuada es mecánica y se complementa con secuestrante químico controlado, con objetivo típico por debajo de 15 ppb de oxígeno disuelto.

Traducido: si tu caldera tiene un problema de picadura por oxígeno, el desaireador es el equipo que lo resuelve. Podemos reducir tu programa químico; no podemos decirte que lo elimina por completo en todos los casos.

3. No sustituye a la medición

El acondicionamiento no te exime de analizar el agua. Al contrario: como el criterio de purga cambia, el análisis físico-químico se vuelve más importante, no menos. Lo que sí baja es el número de parámetros que tienes que perseguir, porque desaparecen los que venían del propio producto químico.

Cómo verificarlo en tu planta

Un proveedor serio acepta que lo midan. Este es el protocolo mínimo que recomendamos —y que aplicamos a nuestras propias instalaciones:

Antes de instalar, documenta la línea base durante al menos un mes:

  • Análisis físico-químico completo del agua de repuesto y del agua en circulación
  • Consumo de combustible por tonelada de vapor (calderas) o kWh por tonelada de refrigeración (chillers)
  • Ciclos de concentración a los que operas y volumen de purga
  • Consumo mensual de producto químico y su costo
  • Fotografías fechadas del lado agua en el último mantenimiento

Después de instalar, mide lo mismo, en los mismos puntos, durante 6 a 12 meses.

Lo que debe moverse si el equipo está funcionando:

Indicador Qué esperar
Ciclos de concentración Deben poder subir sin que aparezca incrustación
Volumen de purga Baja, como consecuencia de lo anterior
Consumo específico de combustible Se estabiliza o mejora
Superficie de intercambio Depósito más suelto y pulverulento, no adherido
Compra de químico acondicionador Baja o desaparece

Un año de operación es el horizonte razonable para juzgar. Nuestros clientes que documentaron resultados lo hicieron en ese rango: el Ing. Héctor Valenzuela, de Grupo PINSA, reportó a un año de la instalación; el Ing. Antonio Quintero documentó recuperación de la inversión en cerca de 11 meses.

Las preguntas que le debes hacer a cualquier proveedor

Incluidos nosotros. Si alguna no tiene respuesta clara, ya sabes algo:

  1. ¿Cuál es la dureza y la alcalinidad de mi agua, y por qué eso hace que su equipo aplique o no aplique aquí?
  2. ¿Cómo dimensionaron el equipo para mi diámetro y mi caudal?
  3. ¿Qué no resuelve su equipo en mi instalación?
  4. ¿Qué le pasa a mi control biológico si instalo esto?
  5. ¿Qué mediciones proponen para verificar el resultado, y en qué plazo?
  6. ¿Puedo hablar con un cliente suyo con un equipo parecido al mío?
  7. ¿Qué cubre exactamente la garantía y qué la invalida?

¿Quieres saber si tu caso aplica? Mándanos tu análisis de agua y qué equipos tienes. En una videollamada de 30 minutos, sin costo, te decimos si hay caso — y cuando no lo hay, lo decimos también.

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Si lo que te interesa primero es dimensionar el costo del problema antes que la solución, empieza por el otro lado: cuánto combustible te está costando el sarro en tu caldera.


Fuentes

  • Lin, L., Jiang, W., Xu, X., & Xu, P. (2020). A critical review of the application of electromagnetic fields for scaling control in water systems: mechanisms, characterization, and operation. npj Clean Water, 3, 25. doi.org/10.1038/s41545-020-0071-9
  • Chibowski, E., & Szcześ, A. (2018). Magnetic water treatment — A review of the latest approaches. Chemosphere, 203, 54–67. doi.org/10.1016/j.chemosphere.2018.03.160
  • Vidic, R. ASHRAE Research Project 1361Biological Control in Cooling Water Systems Using Non-Chemical Treatment Devices. University of Pittsburgh. legionella.org
  • Veolia Water Technologies. Water Handbook — Chapter 10: Boiler Feedwater Deaeration. watertechnologies.com
  • Review of Techniques to Reduce and Prevent Carbonate Scale. Prospecting in Water Treatment by Magnetism and Electromagnetism (2021). Water, 13(17), 2365. doi.org/10.3390/w13172365

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