El acceso al agua limpia está muy limitado en varias partes del mundo, y mientras que las plantas de desalinización pueden obtener agua dulce de agua salada y salobre, normalmente precisan de grandes cantidades de electricidad o de calor para lograrlo. Esto evitó que la desalinización fuera económicamente viable en las ciudades y países más pobres.Una spin off de Yale University llamada Oasys está haciendo un esfuerzo para cambiar eso. El profesor Menachem Elimelech y los estudiantes graduados Robert McGinnis y Jeffrey McCutcheon han desarrollado un dispositivo de desalinización novedoso que reduce a un décimo la energía necesaria para purificar agua que exigen los sistemas convencionales.
En muchas partes del mundo, el abastecimiento de agua dulce se ve afectado por el crecimiento de la población, y el aumento de la agricultura, el comercio, la industria y la demanda doméstica. Goldman Sachs calcula que el consumo de agua global se duplica cada 20 años, y en el 2008, el mercado mundial de agua valía $ 522 mil millones, según la empresa de análisis Lux Research.
Actualmente, el método más común de desalinización es la ósmosis inversa, y se espera que el mercado para esta tecnología aumente a una tasa del 10 por ciento anual. La ósmosis inversa involucra forzar una solución a través de una membrana semipermeable usando presión hidráulica o evaporación térmica. La energía necesaria para esto ha forzado formas de pensar nuevas e innovación en las tecnologías de purificación que consumen menos energía. "El impulso primario en que se basa esta tecnología es resolver el meollo de este problema de los costes energéticos", dice Aaron Mandell, jefe ejecutivo de Oasys.
La empresa está utilizando lo que llama ósmosis manipulada. A diferencia de los sistemas convencionales de desalinización, el sistema de Oasys establece un gradiente de presión osmótica en vez de usar presión o calor para forzar al agua a través de la membrana purificadora. El método aprovecha el hecho que el agua fluye naturalmente desde regiones diluidas hacia las que están más concentradas cuando las dos soluciones se separan mediante el material semipermeable, y así se ahorra la energía que se necesita normalmente para que funcione el proceso.
En el sistema de Oasys, se agrega una "solución de arrastre" a uno de los lados de la membrana para extraer agua limpia de la sucia. La solución que usa Oasys está diseñada para ejercer una presión osmótica alta y para que sea fácil quitarla con calor.
"La ósmosis directa no es una tecnología nueva, pero tratar de hallar una solución de arrastre óptima y crear el balance óptimo entre el amoníaco y el cloro es crítico", dice Michael LoCascio, analista senior con Lux Research.
Según Mandell, el mayor desafío fue identificar una solución concentrada que pudiera quitarse de forma eficiente y total. Los detalles de la solución de arrastre de Oasys son un secreto de la compañía pero utiliza gases de amoníaco y de dióxido de carbono disueltos en agua en proporciones específicas. Lo crucial es que la solución puede volver a usarse después de separarla del agua limpia, y la membrana que se necesita es casi idéntica a las que ya se usan en ósmosis inversa. Mientras que otras empresas usan ósmosis directa, Oasys dice que su solución de arrastre hace que su tecnología sea mucho más eficiente.
Actualmente, la ósmosis inversa produce agua a un costo de alrededor de $ 0,68 a $ 0,90 por metro cúbico. Oasys calcula que la ósmosis manipulada sólo costará $ 0,37 a $ 0,44 por metro cúbico una vez que hayan progresado completamente. Hasta ahora, la startup estableció una planta piloto a escala para probar la tecnología al producir un metro cúbico de agua por día. Mandell dice que están recolectando financiación de riesgo que se destinará a progresar de 1.000 a 10.000 metros de agua por día. Sin embargo, esto está muy por debajo de la escala de muchas plantas de desalinización comerciales.
Oasys dice que el primer mercado se centrará en la reutilización de agua residual. El segundo será reprocesar agua residual producida por las industrias de petróleo y gas. En vez de tener que pagar para transportar esa agua, las empresas la podrían tratar in situ utilizando el sistema de Oasys.
Fuente: Technologyreview
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