Fundaci贸n Pedro Navalpotro

Solo el 3 % del agua del planeta es dulce, y solo el 0,025 % es apta para el consumo humano. El agua potable es, por tanto, un recurso finito y muy escaso. No es viable usarla y tirarla. Parece m谩s razonable tratar de reutilizarla en la medida de lo posible mediante un proceso de econom铆a circular. Pero, 驴c贸mo podr铆amos lograr algo as铆?

Muchos procesos industriales producen corrientes de agua m谩s o menos contaminadas. Por ejemplo, en la producci贸n de agua potable por 贸smosis inversa a partir de agua de mar se obtiene una corriente muy concentrada en sal. Existen proyectos que tratan de convertir estas corrientes residuales en fuentes de agua limpia y productos de valor a帽adido.

Con las t茅cnicas adecuadas, estas corrientes de sal concentrada o salmueras podr铆an transformarse en una fuente de materias primas muy demandadas, y con un potencial incluso mayor al que ofrece la miner铆a terrestre para su explotaci贸n.

La cantidad de oro, uranio y todo tipo de metales disueltos en el mar es mayor que la que se ha extra铆do de las minas terrestres en toda la historia de la humanidad. El problema para su aprovechamiento es la baja concentraci贸n de estas sustancias en el agua marina, lo que encarece su recuperaci贸n.

Nuestra misi贸n es compartir el conocimiento y enriquecer el debate.

No obstante, se est谩n investigando nuevas t茅cnicas que podr铆an permitir el aprovechamiento de las salmueras producidas por 贸smosis inversa para obtener materiales de inter茅s. Incluidos algunos que podr铆an empezar a faltar pronto, como el litio.

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Podemos encontrar un ejemplo de econom铆a circular aplicada al agua en la investigaci贸n que est谩 desarrollando nuestro grupo de investigaci贸n del Instituto de Investigaci贸n en Ingenier铆a de Arag贸n (I3A) en colaboraci贸n con la empresa IQE. Su objetivo es recuperar el agua y las sales producidas en la fabricaci贸n de s铆lice precipitada.

Este tipo de s铆lice tiene numerosas aplicaciones, como componente en la pasta dent铆frica y en la manufactura de neum谩ticos de bajo consumo de combustible. En su fabricaci贸n se obtiene como subproducto una disoluci贸n de sulfato de sodio, una sal no t贸xica, que habitualmente se vierte sin aprovechar.

Una alternativa consiste en separar el agua y el sulfato de sodio, con lo que se recuperar铆a el agua para volver a utilizarla en el proceso (un claro caso de econom铆a circular). Al mismo tiempo, se obtendr铆a sulfato de sodio de alta pureza que se puede utilizar como materia prima por varias industrias (papel, vidrio, cer谩mica, detergentes, farmac茅utica, complementos alimenticios).

Es posible hacer esto de forma sencilla, evaporando el agua y condensando su vapor posteriormente para obtener agua pura, pero hacerlo as铆 supone un enorme consumo de energ铆a. Es necesario desarrollar nuevas t茅cnicas capaces de llevar a cabo la concentraci贸n sin consumir valiosa energ铆a.

Si, adem谩s, la energ铆a utilizada es de origen renovable (solar, e贸lica o geot茅rmica), habremos cerrado el c铆rculo.

Estudios previos muestran que es posible recuperar la mayor parte del agua contenida en esta corriente mediante una t茅cnica conocida como 贸smosis inversa. Se obtiene, adem谩s, una corriente mucho m谩s concentrada en sulfato de sodio, a partir de la cual se puede recuperar esta sal mediante un proceso de evaporaci贸n-cristalizaci贸n.

Este proceso de cristalizaci贸n est谩 muy optimizado, utilizando evaporadores con varias etapas. Aun as铆, sigue siendo un proceso que consume mucha energ铆a, por lo que sustituir parte de esa energ铆a (actualmente proveniente de combustibles f贸siles) por energ铆a renovable (por ejemplo, solar) ser铆a muy deseable.

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Nuestra investigaci贸n actual muestra que es posible evaporar el agua a temperaturas por debajo de 100 鈩, utilizando una t茅cnica conocida como destilaci贸n con membranas.

En ella se utiliza una membrana, generalmente polim茅rica, que deja pasar el vapor de agua a trav茅s de sus poros, pero no el agua l铆quida. Su comportamiento es similar a lo que hacen los tejidos waterproof, que dejan pasar el vapor, facilitando la transpiraci贸n de la piel, pero no dejan entrar al agua l铆quida.

Al poder usar temperaturas por debajo de la de ebullici贸n del agua, la tecnolog铆a de destilaci贸n con membranas resulta especialmente adecuada para utilizar energ铆a solar t茅rmica o fuentes de calor residual (por ejemplo, corrientes l铆quidas a temperaturas pr贸ximas a la ambiental), que no se pueden aprovechar de otra forma en la industria.

Adem谩s, existen opciones que permiten multiplicar la eficacia en el uso de esa energ铆a para que la cantidad de agua producida sea varias veces superior a la que se obtendr铆a si simplemente se usara ese calor para evaporar en una caldera convencional.

La t茅cnica de destilaci贸n con membranas ha sido ampliamente estudiada para obtener agua potable a partir de agua de mar, pero no est谩 claro que sea competitiva con la 贸smosis inversa. No obstante, hay que tener en cuenta que la presi贸n que hay que aplicar en 贸smosis aumenta con la concentraci贸n de sales disueltas.

Por ello, el uso de destilaci贸n con membranas para recuperar agua de las corrientes concentradas obtenidas por 贸smosis inversa abre una ventana de oportunidad, puesto que permite recuperar el agua en corrientes que ya no son adecuadas para su tratamiento mediante 贸smosis.

En conclusi贸n, una combinaci贸n de tecnolog铆as (贸smosis inversa, destilaci贸n con membranas y evaporaci贸n+cristalizaci贸n) constituye un sistema muy prometedor para lograr la econom铆a circular del agua. No s贸lo se recupera el agua, sino que se pueden obtener las sustancias disueltas en el agua, mejorando as铆 la viabilidad econ贸mica del proceso.

Esta combinaci贸n de tecnolog铆as no ser谩 una soluci贸n universal para todos los casos, pero es una nueva herramienta en la valoraci贸n de muchas corrientes industriales.

Ref. Pag.: https://theconversation.com