miércoles, 18 de mayo de 2022

Ósmosis inversa discontinua, agua potable del mar de forma mucho más eficiente

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Un gran avance en la ósmosis inversa podría conducir a la desalinización de agua de mar más eficiente desde el punto de vista energético.

La obtención de agua dulce a partir del agua de mar suele requerir enormes cantidades de energía. El proceso más extendido para la desalinización se llama ósmosis inversa, que funciona haciendo fluir el agua de mar sobre una membrana a alta presión para eliminar los minerales.

Ahora, ingenieros de la Universidad de Purdue han desarrollado una variante del proceso denominada «ósmosis inversa discontinua«, que promete una mayor eficiencia energética, una mayor vida útil del equipo y la capacidad de procesar agua de una salinidad mucho mayor.

La ósmosis inversa se usa en muchos países; en lugares como Oriente Medio, más de la mitad del suministro de agua potable procede de instalaciones de desalinización. Pero para mantener el alto nivel de presión necesario para el proceso -hasta 70 veces la presión atmosférica- una planta de desalinización consume mucha energía.

Durante su trabajo de doctorado en el MIT, Warsinger desarrolló por primera vez la idea de la «ósmosis inversa por lotes». En lugar de mantener un flujo constante de agua de mar a esos altos niveles de presión, un proceso por lotes toma una cantidad determinada de agua a la vez; la procesa; la descarga; y luego repite el proceso con el siguiente lote.

Aunque algunas plantas desalinizadoras han intentado usar técnicas de semilotes, ninguna ha implantado nunca un sistema de lotes completos, en parte debido a las pausas entre lotes.

Este nuevo proceso usa un tanque de pistón, un recipiente de alta presión con un pistón en el centro. Mientras un lado del pistón envía agua de mar al circuito de procesamiento, el otro lado del pistón se llena simultáneamente con el siguiente lote de agua de mar en la cola. Cuando el proceso de un lote finaliza, el pistón inyecta sin problemas el siguiente lote de agua de mar en el sistema mientras llena simultáneamente su otro lado con el siguiente lote de agua de mar en la cola, y el proceso se repite continuamente.

Córdoba también desarrolló los modelos hidráulicos teóricos usados en el trabajo.

El laboratorio de Warsinger ha usado este desarrollo de lotes de doble acción para impulsar varios nuevos avances en desalinización. Abhimanyu Das, estudiante de doctorado en ingeniería mecánica de Purdue, ha publicado una investigación que describe una variante del proceso denominada «ósmosis inversa de contraflujo por lotes». Mediante la recirculación de determinadas concentraciones de agua a ambos lados de la membrana, el proceso de Das se muestra como el proceso de desalinización más eficiente desde el punto de vista energético para el agua de alta salinidad, al tiempo que requiere menos componentes. Y el estudiante de máster de Purdue Michael Roggenburg ha publicado una investigación que demuestra que una combinación de ósmosis inversa por lotes y energía renovable podría suministrar agua dulce a toda la frontera de 1.954 millas entre Estados Unidos y México.

Fuente:
https://ecoinventos.com/osmosis-inversa-discontinua/


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