Home / Tecnología / La desalinización más barata y ecológica gracias a una nueva técnica

La desalinización más barata y ecológica gracias a una nueva técnica

La desalinización y el tratamiento de aguas residuales industriales, métodos que ya se utilizan, pueden producir grandes cantidades de agua potable en muchos países y regiones como los Emiratos Árabes Unidos, Arabia Saudita, China, Europa y los EE.UU…

Sabemos que el consumo excesivo, la actividad industrial y el crecimiento en la población mundial son algunos de los factores que amenazan el acceso al agua potable para una proporción cada vez mayor de personas en todo el mundo.

Según cifras de la UNESCO de 2012, casi 700 millones de personas sufrían de acceso limitado al agua, y esa cifra podría aumentar a 1.800 millones para 2025.

desalinización

Sin embargo, los sistemas de desalinización existentes son caros y consumen mucha energía. Jeff Ong, del Laboratorio de Síntesis Inorgánica y Catálisis de EPFL, ha desarrollado una máquina de tratamiento de agua que combina los beneficios de todas las tecnologías principales que se utilizan actualmente y ofrece un rendimiento mejorado. Por ejemplo, el prototipo elimina más del 99.9 por ciento de la sal del agua de mar con el mismo rendimiento pero usando menos energía. El sistema será probado en condiciones reales este año.

Aumento del rendimiento de la desalinización

La principal tecnología de desalinización a gran escala utilizada hoy en día es la ósmosis inversa. De manera natural, cuando dos líquidos idénticos separados por una membrana semipermeable tienen una concentración diferente de sal u otros minerales, el que tiene la menor concentración pasa a través de la membrana hasta que cada líquido tiene la misma concentración.

Para revertir este proceso natural y, por lo tanto, maximizar la cantidad de agua dulce, se aplica presión al líquido más concentrado para que fluya a través de la membrana de filtración hacia el lado del agua potable.

La técnica actual utiliza una cantidad relativamente grande de electricidad (alrededor de 4–5 kWh / m3) y las membranas se deterioran rápidamente, al igual que otros componentes, desgastados por partículas minerales. Deben limpiarse químicamente varias veces al año y reemplazarse con mucha frecuencia.

«Eso se traduce en altos costes de mantenimiento para los productores», dice Ong. Sin embargo, el concepto de desalinización utilizado por la spin-off de EPFL se basa en el uso de membranas hechas de material hidrófobo inerte, se desgastan menos rápidamente y se pueden reciclar a bajo costo.

Agua de evaporación utilizando elementos de recuperación de calor

Para maximizar la separación de sal, que el prototipo EPFL aumenta a más del 99.9 por ciento, Ong reunió una serie de módulos de desalinización basados ​​en evaporación.

Para abordar la principal debilidad del sistema, el consumo de energía, realizó varias mejoras, incluida la recuperación de calor interno y una transferencia de calor más eficiente. Al reducir la presión, el agua puede hervir a una temperatura inferior a 80 ° C. El vapor producido se enfría y se recupera como agua dulce.

El resto del líquido, que contiene la sal restante, pasa a otra celda con una presión aún más baja, y así sucesivamente. Los elementos de recuperación de calor se utilizan para precalentar y vaporizar el agua salada restante, sin utilizar energía externa del sistema.

En cada etapa, el vapor producido se enfría y el agua dulce resultante se recupera. El agua dulce se elimina con dispositivos intercambiadores de calor que se colocan de manera que enfríen el sistema. Al reutilizar el calor que de otro modo se perdería, el E-METS tiene una huella de carbono mucho menor que un sistema térmico convencional.

«Estos principios de flujo de evaporación y enfriamiento se emplean comúnmente en la industria de la energía nuclear», explica Ong. «Somos los primeros en aplicar el concepto en el campo de separación de agua».

Tratamiento de agua muy salada

Las recientes mejoras en este prototipo híbrido también han resultado en un ahorro de tiempo, ya que el rendimiento es ahora el doble de alto que el de los sistemas de ósmosis inversa.

Además, el nuevo sistema tiene la ventaja de poder manejar concentraciones de sal muy altas, más de 200 g / l, que es el doble que las tecnologías de separación térmica estándar y más de cuatro veces más que la ósmosis inversa. Tales altas concentraciones de sal se pueden encontrar, por ejemplo, en las soluciones de residuos producidas por las plantas de ósmosis inversa.

Se espera que el mercado de desalinización tenga un valor de $ 27,4 mil millones en 2025, con el mercado del agua y de su tratamiento  un valor total de $ 675 mil millones.

La start-up, Aqualife Global, se incorpora actualmente para comercializar la tecnología E-METS. La disposición modular del sistema significa que puede adaptarse a la cantidad de agua a tratar.

Este año, los cofundadores tienen la intención de desarrollar una versión que se ajuste a un contenedor de transporte, facilitando su transporte y permitiendo que se configure donde más se necesita.

Además de ser utilizado para desalinizar el agua de mar, el sistema se puede conectar a las plantas de ósmosis inversa, lo que les ayuda a producir mayores volúmenes de agua potable desalinizada.

Los cofundadores también ven muchas otras aplicaciones potenciales, como el tratamiento de aguas residuales de la industria minera, y más específicamente para la extracción de litio, y la eliminación de azufre de las aguas residuales producidas por las compañías de generación eléctrica. El sistema también podría usarse para tratar las aguas residuales producidas por las industrias agroalimentarias y de petróleo y gas.

About G. Costas

Licenciada en Biología con las especialidades ambiental y marina por la Universidad de Alicante.

Un comentario

  1. francisco Cabrera Contreras

    en la actualidad estudiar Química es de gran beneficio y acorde a los tiempos de evolución en el mundo la tecnología es muy demandante, y es necesario actualizarse y estar a la par con los tiempos modernos

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.

La newsletter de cienciaybiologia

¿Qué voy a encontrar aquí?

 

Introduce tu e-mail aquí: