Vuelven potable el agua de mar a menor costo
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Especialista de la Universidad Autónoma de Yucatán desarrolló un innovador sistema que reduce el consumo de electricidad y evita impactos ambientales
La Universidad Autónoma de Yucatán (UADY) desarrolló un nuevo proceso que convierte el agua salada en líquido apto para beber, e incluso ha solicitado una patente nacional y otra a nivel internacional.
Después de seis años de investigación en Europa y Medio Oriente, donde estudió los procesos para la desalinización de agua de mar, el profesor-investigador de la Facultad de Ingeniería Química de esta casa de estudios, doctor Jorge Antonio Lechuga Andrade, concretó su trabajo "Desalinización de agua por ósmosis inversa usando un filtro tipo centrífugo, con generación de vórtices de Dean".
Las experiencias internacionales de los procesos para quitarle la sal al agua marina utilizan evaporación súbita por efecto flash, destilación multiefecto, compresión de vapor y el sistema de filtración por ósmosis inversa.
En el mundo existen aproximadamente 15 mil plantas desalinizadoras, de las cuales 57 por ciento emplean el sistema de ósmosis inversa, otro 26 el de evaporación, 10 más destilación multiefectos, y el cuatro restante comprensión de vapor.
La propuesta de la UADY propone ósmosis inversa centrífuga con una bomba de baja presión de mínimo consumo.
"La ósmosis inversa se logra gracias a la presión de la fuerza centrífuga, porque al girar el filtro se genera energía, la cual se recupera y sirve para hacer la filtración, por lo que no es necesaria una bomba de alta presión, ni un gran consumo eléctrico en el movimiento del filtro", explicó el investigador.
Lechuga Andrade expuso que en su proceso, en lugar de emplear una membrana de fibra hueca, recta y estática, utiliza otra en forma de hélice, con una geometría y ensamble adecuados, a la cual se le aplica una fuerza centrífuga.
Con ello logra obtener de 40 a 50 por ciento de agua dulce y al porcentaje restante, considerado como rechazo, se le da tratamientos especiales para evitar impactos ambientales.
"Lo que hacemos es un tratamiento posterior al agua para adelgazar la salinidad, y otra alternativa es aprovecharla para obtener otros productos que se encuentran en el agua de mar y en ese proceso se obtiene energía termoquímica, que es calor, que se puede convertir en energía eléctrica, para hacer funcionar la planta y obtener la autosuficiencia".
"Mientras la escala de producción depende de la demanda, se pueden hacer plantas para barcos, yates o cruceros, y de acuerdo a sus necesidades se instala un número de filtros y membranas. También para una casa, un hotel, un fraccionamiento y hasta un municipio, sobre todo en lugares ubicados en litorales porque de lo contrario habría que poner acueductos y bombas de presión para rebombear el agua", detalló.
Con esta metodología, el especialista logró mejorar los costos energéticos y económicos al bajar de 1.10 a 0.82 dólares la producción por metro cúbico de agua tratada. De igual forma se disminuyeron los costos ocultos que se tienen en las plantas actuales, por ejemplo, cuando se les da mantenimiento.
"En ese lapso, hay gastos porque se detiene la producción para la limpieza de las membranas; los productos químicos significan otro costo y éstos, a su vez, van adelgazando las paredes de la membrana, lo cual disminuye el ciclo de vida útil de las mismas. Pero en el caso que proponemos se da una autolimpieza durante el proceso de centrifugación", añadió.
De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud, en el mundo mueren o enferman al año 2.2 millones de personas por consumir agua contaminada, por lo que es urgente encontrar nuevas formas para obtener este líquido para consumo humano.
En este escenario, el proyecto de Lechuga Andrade se enfoca a ofrecer una menor inversión para construir la planta, a que la instalación se pueda realizar en espacios reducidos y a un menor impacto en el medio ambiente.
Actualmente el proyecto está en el desarrollo del prototipo a baja escala, con una dimensión de 1.50 metros de diámetro por 60 centímetros de alto y una eficiencia de producción de agua potable de 40 a 50 por ciento. Además se logró disminuir el consumo de electricidad de 2.6 a 1.5 kilowatts hora por metro cúbico.
De esta forma, su costo aproximado, considerando gastos en investigación y desarrollo, y por ser la primera construcción a escala, tendrá un valor aproximado de dos millones de pesos con los que se puede producir 142 mil litros al día. El prototipo servirá para hacer pruebas y ajustes de eficiencia en el proceso.
La desalinización del agua de mar es un proceso que empezó a aplicarse en la década de 1950, y hoy los países que cuentan con la mayor capacidad instalada en metros cúbicos, de acuerdo con el organismo "Global Water Intelligence", son: Arabia Saudita, con 17 por ciento, Emiratos Arabes Unidos y Estados Unidos con 13 tantos, y España con ocho puntos porcentuales.
En México, la principal planta de este tipo se ubica en Los Cabos, Baja California, y genera 200 litros de agua potable por segundo.
La investigación, que cuenta con el apoyo del ingeniero Carlos Peraza Lizama, profesor de la misma UADY, está en proceso de patente en el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial y en la Organización Mundial de la Propiedad Intelectual.
