Sistemas PRO para la desalinización de agua como energía renovable
Ante la creciente preocupación por los impactos que hemos tenido como especie humana sobre el medio ambiente durante los últimos años, ha sido necesario idear nuevos medios de producción en todos los ámbitos de las actividades humanas para disminuir dichas señales. En este texto, haré especial énfasis en el tema concerniente a medios de obtención de energía, entre las cuales se encuentran: eólica, geotérmica, hidráulica, solar, biomasa, entre otras. Sin embargo, me enfocaré en una tecnología
reciente que podría servir como importante medio de obtención de energía eléctrica: ósmosis retardada por presión (PRO por sus siglas en inglés).
Para una mayor comprensión del asunto en cuestión, se deben definir algunos conceptos esenciales en materia de energía eléctrica. La energía es “la capacidad de los cuerpos [...] para desarrollar un determinado trabajo”. El consumo de energía eléctrica medido en kWh, unidad definida como trabajo realizado por unidad de tiempo (1000 Watts por cada hora). Ósmosis inversa es “el fenómeno reversible de osmosis natural o directa para filtrar elementos tan pequeños como 0.0001 mm, a través de una membrana semipermeable”.
Investigadores del MIT (Massachusetts Institute of Technology por sus siglas en inglés) evaluaron el método antes mencionado. En este sistema, dos flujos de diferente salinidad son mezclados para producir energía. En principio, entraría a un sistema PRO agua de río y de mar en ambos lados de una membrana semipermeable. Mediante ósmosis, el flujo de agua de menor salinidad cruzaría la membrana al lado salado pre-presurizado, creando un flujo que puede ser enviado a través de una turbina para generar energía.
Leonardo Banchik (2014) estudiante graduado del MIT perteneciente al Departamento de Ingeniería Mecánica del Instituto, expresa que reducir el tamaño de la membrana necesaria para generar electricidad, disminuiría dramáticamente los costos de una planta de producción con sistemas PRO, ya que, mientras el sistema genera la máxima cantidad de energía con cierta área de membrana, se puede crear el 95% de la energía con la mitad del área de la membrana.
Estos sistemas se instalarían a la par con plantas de tratamiento de agua, ya que al combinar aguas residuales con agua de mar en un sistema PRO se puede suplir la energía requerida para la planta de tratamiento. Se encontró que una mezcla de salmuera, desecho de desalinización, y aguas tratadas, pueden producir el doble de energía que la combinación de agua de mar y agua proveniente de los ríos.
“Si nos encontramos en un lugar que podría usar agua desalinizada, como California que está pasando por una sequía terrible; se construye una planta desalinizadora que se encuentre a orillas del mar, se tomaría esa agua disponible y se le entregaría a los residentes de la zona para beber. A su vez, se produciría salmuera, que se podría mezclar con aguas residuales para producir energía. Es necesaria más
investigación sobre el tema para ver si es económicamente viable, pero la ciencia está ahí.” Concluye Banchik.
En poblaciones donde el acceso a agua potable es muy bajo o escaso, las plantas desalinizadoras son una buena opción para proveer a la población del recurso hídrico. Sin embargo, las plantas de desalinización por ósmosis inversa tienen un alto impacto sobre los medios marinos; los residuos de las plantas poseen altos volúmenes de sales, así como productos químicos que son diseminados en el mar. Los efectos antes mencionados sobre los ecosistemas marinos, aunados a los altos costos económicos,
así como los requerimientos energéticos para la desalinización de agua, hacen a los sistemas PRO difíciles de considerar económicamente hablando.
También se debe tomar en cuenta que el consumo energético del ser humano desde su aparición hace aproximadamente cuatro millones de años, hasta el comienzo de la revolución industrial, se mantuvo “constante” en 3 kW/h por día. Ahora bien, de acuerdo a las últimas cifras del Banco Mundial, el consumo máximo per cápita fue de 52.37 kW/h. El sistema antes mencionado podría ser una buena alternativa cuando la tecnología permita disminuir los costos de membranas necesarias para las plantas
desalinizadoras.
Sopesando los aspectos y puntos de vista ya mencionados, considero que los sistemas PRO propuestos por el MIT, aún no son viables. No obstante, el proyecto puede llegar a ser factible conforme los avances tecnológicos sean capaces de menguar los altos costos de requerimientos de los sistemas, esto posibilitará su implementación como mecanismo de energía renovable que solucione las problemáticas del agua e incremento paulatino en la demanda de electricidad para la población mundial.
Juan Pablo Tello, alumno de 3er semestre de la carrera IDS. Interesado en energías renovables y medios de producción alternativos. Maestro cervecero en proceso y apasionado por la danza.
Referencias
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