Sistema para desalinizar agua que aprovecha casi el 100 por cien de esta

Unos ingenieros han desarrollado una nueva forma de recuperar casi el 100 por cien del agua procedente de soluciones salinas altamente concentradas. El sistema aliviará la falta de agua en algunas regiones áridas y reducirá los problemas relacionados con la eliminación de las aguas muy saladas, como las residuales dejadas por las operaciones de fracturación hidráulica (fracking).

La investigación, que incluye el desarrollo de un elemento calentador basado en nanotubos de carbono que mejorará enormemente la recuperación de agua dulce durante los procesos de destilación mediante membranas, es obra del equipo de David Jassby, de la Universidad de California en la ciudad estadounidense de Riverside.

Si bien la ósmosis inversa es el método más habitual de eliminar la sal del agua marina, las aguas residuales y las aguas salobres, esa técnica no es capaz de tratar soluciones salinas altamente concentradas. Tales soluciones son generadas en cantidades masivas durante la ósmosis inversa (como productos de desecho) y en la fracturación hidráulica, y hay que deshacerse de ellas con el máximo cuidado, siguiendo los procedimientos adecuados, para evitar daños medioambientales. En el caso de la fracturación hidráulica, el personal se deshace a menudo del agua residual resultante inyectándola en pozos subterráneos. Sin embargo, algunos estudios sugieren que esta práctica podría suponer un incremento de los terremotos locales.

Los sistemas tradicionales de destilación por membrana trabajan con agua salada muy caliente, que en estas circunstancias resulta muy corrosiva, algo que aumenta el costo económico y además limita la recuperación del agua (a). Para mejorar esto, el equipo de David Jassby ha desarrollado una membrana basada en nanotubos de carbono y generadora de calor, que solo calienta el agua salada en la superficie de la membrana (b), donde la capa porosa de nanotubos de carbono genera calor al pasar una corriente eléctrica por ella (c). (Imágenes: UC Riverside)

Una forma de tratar el agua salada es la destilación mediante membrana, una tecnología de desalinización térmica en la que el calor hace pasar vapor de agua a través de ella, permitiendo una recuperación mayor del agua, mientras la sal se queda atrás. Sin embargo, las aguas saladas calientes son muy corrosivas, lo que encarece a los intercambiadores de calor y otros elementos en los sistemas de destilación por membrana tradicionales. Además, dado que el proceso depende de la capacidad calorífica del agua, las recuperaciones de un único paso son bastante limitadas (menos del 10 por ciento), lo que lleva a requerimientos de gestión del calor complicados.

Para mejorar esto, los investigadores desarrollaron una membrana basada en nanotubos de carbono que solo calienta el agua salada en la superficie de la membrana. En los experimentos realizados hasta ahora, el nuevo sistema ha reducido el calor necesario en el proceso y ha incrementado la cantidad de agua recuperada hasta casi el 100 por cien.

En este trabajo de investigación y desarrollo también han participado Alexander Dudchenko, Chuxiao Chen, Alexis Cardenas y Julianne Rolf.

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