El innovador sistema que potabiliza agua de mar, presentado por un investigador mexicano, además de original y sustentable, consume menos energía y tiene un menor costo de producción, si se le compara con otros dispositivos similares.
También contribuye a reducir el impacto ambiental en los ecosistemas marinos (flora y fauna), pues luego de un filtrado de ósmosis, reenvía el agua excedente al mar.
Después de varios años de trabajo, instituciones mexicanas y estadounidenses dieron su reconocimiento a este proceso. Actualmente, esta tecnología está en fase de comercialización, lo que permitirá llevar una opción más económica y sustentable a comunidades con escasez de agua.
Potabilizar el agua de mar
La potabilización del agua de mar se realiza mediante una ósmosis inversa centrífuga, por generación de vórtices de Dean. En el sistema diseñado por Jorge Lechuga Andrade, doctor en Proyectos de Innovación e Ingeniería de Procesos por la Politécnica de Cataluña, el agua entra de abajo hacia arriba, pasa por unas membranas que giran por revoluciones centrífugas, filtrando el “agua buena”, rechazando el “agua mala” y almacenándolas en recipientes.
Ahora bien, el agua de mar tiene 35 gramos de sales por litro y agua de residuo, de 50 a 60 gramos de sal por litro, lo que podría afectar el ambiente en donde se deposite posteriormente. Para evitarlo diseñó un post tratamiento mediante plantas duales o híbridas: una primera planta cuyo desperdicio de materia prima es útil para una segunda planta.
Es así como, mediante la ósmosis inversa, se evita el impacto ambiental a través de la planta dual porque en lugar de desechar el agua residual con altos niveles de sal, se recuperan de ésta elementos residuales como el magnesio, que tiene una demanda alta en el mercado.
Un sistema autolimpiante
Tres importantes novedades presenta este sistema. Por un lado, reduce el consumo de energía que suele ser muy alto en el proceso de desalinización. Por otro, disminuye el costo de producción y, en último lugar, las membranas se limpian de forma automática y autónoma.
En el proceso de ósmosis convencional, la filtración se efectúa a partir de membranas hechas de productos poliméricos, por las que pasa el agua y se retienen los sólidos. Pero, en el caso de una ósmosis inversa convencional, se emplea una membrana parada o estática y la bomba de alta presión ejerce mucha fuerza para que el agua tenga la suficiente presión para vencer la resistencia de las membranas de las paredes, y se genere la ósmosis.
Todo este proceso consume mucha energía. Además, la membrana se ensucia en el proceso, por lo que hay que detenerlo para limpiarla, aumentando los costos. Como en este nuevo dispositivo las membranas son autolimpiantes, se evitan los tiempos muertos, reduciendo no solo el gasto energético, sino también los costos generales.
El desarrollo de la planta piloto de forma semicasera en su propio laboratorio, le dio al investigador el reconocimiento de Invención de Desarrollo Tecnológico e Investigación en Ingeniería Química por el Instituto Mexicano de Ingenieros Químicos (IMIQ) y el Premio Ing. César Baptista por su Trabajo en Excelencia en Ingeniería Química.
Nunca es tarde
A Jorge Lechuga Andrade siempre le gustó la investigación y consciente de la necesidad de mejorar la tecnología y desarrollar productos novedosos, armó un pequeño laboratorio.
A los 68 años de edad, después de realizar dos maestrías en el área de ingeniería química y una en el área de administración, se dedicó a estudiar un doctorado en procesos de innovación en ingeniería de producto y de proceso en la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), en España, y en el Instituto Politécnico Nacional de Toulouse, Francia.
Es así como, después de dedicar muchos años a la industria de los plásticos, comenzó una investigación sobre los procesos de desalinización. Estudio que lo llevó a desarrollar el innovador sistema que potabiliza agua de mar.
Inspiración para transformar
“En el doctorado me enfoqué básicamente en el proceso de desalinización y de mejora del agua, a partir de los cuales se hicieron tres innovaciones importantes. La primera tenía como fin abaratar los consumos de energía, que es lo más preocupante en el proceso de salinización; la segunda era disminuir costos de producción; y la tercera era generar la autolimpieza de las membranas, que son la base primordial de la salinización”, explica Lechuga Andrade.
Mientras cursaba estudios en el viejo continente conoció varias desalinizadoras que consumían mucha energía, debido a los cambios de estado del agua. Y es que en Europa y Medio Oriente existe mayor aceptación de la ósmosis inversa convencional, proceso que genera un costo de energía y contaminación ambiental alto, pues emplean combustibles fósiles como el petróleo. Esta fue la inspiración para que el ingeniero comenzara a pensar en este proyecto innovador y sustentable.
El curso de Teoría para la Resolución de Problemas Inventivos le proporcionó información sobre objetos en movimiento. A partir de allí, surge la idea de utilizar una membrana móvil. “De ahí viene la centrifugación a través de membranas especiales, para que el agua nada más pase por ellas, se filtre y obtengan buenos resultados, menor consumo de energía y no haya contaminación”, indica el investigador.
Beneficios colaterales
Según la Organización Mundial de la Salud el agua de mar contiene 35 mil partes por millón de sólidos disueltos, es decir, 35 gramos por litro. Este invento con sello mexicano potabiliza el agua de mar, obteniendo un 40% para consumo humano. El resto se convierte en residuo que, al ser procesado, retorna al mar más limpio.
Además de ofrecer mejor tasa de producción, un ahorro del 80% en energía eléctrica, menor costo y reducir la contaminación ambiental, el innovador sistema que potabiliza agua de mar tiene otros beneficios colaterales. Andrade explicó que, por ejemplo, este sistema podría usar celdas solares para disminuir aún más el impacto ambiental.
Aunque existen distintos proyectos o iniciativas para potabilizar agua de mar en el mundo, existen comunidades ubicadas cerca de las costas que no tienen acceso regular al agua potable e innovaciones como éstas, sin lugar a dudas, resultan muy valiosas.
Con información de Ecoinventos, Ciencia MX, City Express y Notirasa
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