La desalación eficiente de agua de mar permite obtener agua limpia y apta para usos comerciales y domésticos, pero sigue siendo relativamente cara, lo que frena a muchas industrias y empresas que quieren instalar plantas desaladoras para cubrir sus necesidades.
La ósmosis inversa resulta costosa sobre todo por la gran cantidad de electricidad necesaria para hacer pasar el agua a través de las membranas, y también por el pretratamiento y los filtros necesarios. Veamos las innovaciones tecnológicas que podrían abaratar la desalación.
1. Nanoporos de grafeno
El sector confía en que las membranas de grafeno, resistentes y ligeras, ayuden a reducir costes. Duran más que las membranas poliméricas y, aunque el grafeno tiende a repeler el agua, con la estructura adecuada puede separar el agua de la sal con eficacia. Varios equipos especializados investigan en este campo.
Investigadores de la Universidad de Mánchester han modificado membranas de óxido de grafeno con pequeños capilares entre sus capas. Aunque por ahora el tamaño de los canales todavía deja pasar algunas partículas de sal, se sigue trabajando para ajustarlo y lograr una desalación eficiente.
Con una técnica diferente, investigadores del MIT han desarrollado una membrana de grafeno con poros de menos de un nanómetro, perforados en una sola capa de átomos. Su permeabilidad al agua es unas cincuenta veces mayor que la de las membranas poliméricas actuales, lo que implicaría un consumo de energía mucho menor.
Lockheed Martin dispone de una membrana de grafeno patentada con la que afirma poder desalar agua de mar a una fracción del coste actual.
2. Membranas multifunción
Mientras el grafeno acapara la atención, un investigador de la Universidad Tecnológica de Nanyang, en Singapur, ha desarrollado nanofibras a partir de cristales de dióxido de titanio que se conforman como membranas de filtración. Tienen múltiples aplicaciones, entre ellas la ósmosis directa para desalación.
Los expertos creen que algún día podrían superar a las membranas poliméricas: las de dióxido de titanio eliminan bacterias y reducen la colmatación que obliga a sustituirlas con frecuencia.
3. Desalación electroquímica
Esta tecnología puede producir un metro cúbico de agua dulce con un consumo de unos 1,7 kWh. Los iones se capturan y se retiran del flujo de agua en la celda de desalación. Resulta más barata porque utiliza electrodos de carbono, económicos, porosos y con una gran superficie específica.
4. Bombas mejoradas
Otra forma de abaratar la desalación es utilizar bombas de diseño más avanzado. Tanto las compactas como las centrífugas han mejorado su eficiencia, y el uso de software de dinámica de fluidos computacional (CFD) en su diseño optimiza la hidráulica, permite modelar con precisión su capacidad y reduce el consumo energético.
Conclusión
El desarrollo continuo de las membranas para desalación puede reducir de forma drástica los costes de instalación y explotación. Aunque el debate es intenso, la mayoría de los ensayos se han realizado a pequeña escala y todavía hace falta mucha investigación y financiación.
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