La energía azul u osmótica surge por la intrigante química que se produce en la confluencia de los ríos con el mar, esta energía es capar de alimentar energéticamente nuestros hogares y mucho más.
Que es energía osmótica
La ósmosis retardada por presión, también conocida como energía osmótica, es la energía química liberada que se transfiere a presión en lugar de calor. Esto fue señalado por primera vez por el profesor Sidney Loeb a principios de la década de 1970, cuando diseñó la primera membrana semipermeable del mundo para la desalinización de agua salina con la intención de producir agua potable basada en ósmosis inversa.
El poder osmótico se basa en la ósmosis natural, provocada por el impulso de la naturaleza para establecer el equilibrio entre las diferentes concentraciones en los líquidos. El proceso de la ósmosis es mediante las moléculas de solvente que pasan por medio de una membrana semipermeable, a través de una solución diluida a una solución más concentrada.
La diferencia en la concentración de sal entre el agua de mar y el agua dulce crea una fuerte fuerza hacia la mezcla. Los efectos de esta fuerza de mezcla se pueden intensificar a través de una membrana especial que separa el agua salada y dulce en un espacio finito y que solo deja pasar el agua a través de la membrana, mientras que los iones de sal son rechazados.
De esta manera, se puede lograr una presión osmótica por la cantidad de agua dulce que se mueve hacia el lado del agua de mar. Esta presión puede estar en el rango de 24 a 26 bares dependiendo de la concentración de sal del agua de mar.
Más precisamente, el agua dulce y el agua de mar filtrado se conducen a un sistema cerrado. Antes de ingresar a los módulos de membrana, el agua de mar se presuriza a aproximadamente la mitad de la presión osmótica, aproximadamente 12-14 bares. En el módulo, el agua dulce migra a través de la membrana hacia el agua de mar presurizada.
Esto da como resultado un exceso de agua de mar diluida y presurizada que luego se divide en dos corrientes. Un tercio de esta agua de mar presurizada se usa para generar energía en una turbina hidroeléctrica, y la parte restante pasa a través de un intercambiador de presión para presurizar el agua de mar entrante.
La salida de dicha planta será principalmente agua de mar diluida (agua salobre) que será conducida de vuelta a la desembocadura del río o al mar. En consecuencia, cuanto mayor sea el gradiente de salinidad entre el agua dulce y salada, más presión se acumulará en el sistema. Del mismo modo, cuanta más agua ingrese al sistema, más energía se puede producir. Al mismo tiempo, es importante que el agua dulce y el agua de mar estén lo más limpias posibles.
Las sustancias en el agua pueden quedar atrapadas dentro de la estructura de soporte de la membrana o en las superficies de la membrana, reduciendo el flujo a través de la membrana y provocando una reducción en la producción de energía y la eficiencia general del sistema.
Este fenómeno, comúnmente conocido como ensuciamiento, está ligado al diseño del sistema, a las características de la membrana, al módulo de la membrana y al pretratamiento del agua dulce y del agua de mar.
La mayor parte de una planta de energía osmótica se diseñará con la tecnología existente. Los componentes clave son las membranas, los módulos de membrana y los intercambiadores de presión. La mayor parte de los esfuerzos para comercializar la energía osmótica se dedica a mejorar y ampliar estos componentes.
Energía osmótica ejemplos
Hay dos tipos de membranas: una que permite el paso de los iones de sodio cargados positivamente y otra que permite el paso de los iones de cloruro cargados negativamente. Estas membranas se utilizan para hacer una especie de sándwich de agua de varios pisos en el que se alternan capas de agua salada con capas de agua dulce, con los dos tipos de membranas transportadoras de iones alternando entre cada capa.
Esta disposición produce una tensión de energía eléctrica que puede aprovecharse para producir un flujo de corriente eléctrica directamente, sin necesidad de turbinas a presión. Así que, en teoría, este método puede ser bastante eficaz para capturar la energía del proceso de mezcla.
Los científicos también están estudiando un tercer método llamado mezcla capacitiva. En él, que el agua de mar y el agua dulce se introducen alternativamente en una cámara que contiene dos electrodos, que sirven como dispositivos de almacenamiento de carga (o condensadores). Este proceso también eleva el voltaje.
Ahora ya sabes más sobre la energía azul u osmótica.