Una nueva forma de desalinización contra la falta de agua. Un equipo investigador del Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea KIST, ha desarrollado un estudio que señala las ventajas de esta tecnología. El proyecto, liderado por Kyun Guen Song, ha diseñado un módulo de destilación de membrana hídrica. En este modelo, se produce la combinación de energía solar con energía hidrotermal para reducir el consumo de energía térmica en la operación.
Escasez de agua, una amenaza global
La escasez de agua es un problema acuciante para todo el planeta. El agua es un recurso esencial para la vida en la Tierra. A pesar de ello, menos del 3% del agua dulce de la que se dispone, puede ser consumida. Como indica la Organización Metereológica Mundial, la escasez de agua afecta, aproximadamente a 1.000 millones de personas. Además, es previsible que, para el año 2050, este volumen de población aumente hasta los 1.400
La destilación por membrana supera la problemática de los medios convencionales. Para la desalinización de agua de mar, se emplean métodos como ósmosis inversa y evaporación. A pesar de la regularidad de su uso, sólo pueden llevarse a cabo a alta temperatura y elevada presión. Por el contrario, la destilación por membrana utiliza la presión de vapor producida por el contraste de temperatura.
Los medios convencionales de desalinización requieren una alta temperatura y presión
El diseño del modelo, permite un bajo consumo energético. Durante la operación, se puede obtener agua dulce a presiones de entre 0,2 y 0,8 bar, es decir, una presión inferior a la atmosférica. Además, la temperatura de su actividad es entre 50 y 60 grados celsius. A pesar de los buenos datos obtenidos, ante una escala mayor, sería necesario utilizar, de forma proporcional, mayor energía térmica.
Energía solar en la investigación
La transferencia conjunta de masa y energía, componen la operación del sistema. En este método, encontramos una destilación por membrana de contacto directo (DCMD), y una destilación por membrana con espacio de aire (AGMD). De esta forma, se producen las diferencias de presión de vapor que representa la fuerza motriz.
En función de distintos supuestos, el tipo de destilación idóneo es distinto. En el caso de un suministro de alta energía, DCMD resulta ventajoso. Sin embargo, para el caso de un suministro de energía bajo, la eficiencia aumenta si se logra reducir la pérdida de calor a través de espacios de aire. Consecuentemente, en esta última circunstancia, el AGMD es el mecanismo óptimo por su modo de generar agua mediante condensación sobre superficie fría.
Si el suministro de energía es bajo, la eficiencia aumenta si se reduce la pérdida de calor
La fase de pruebas se prolongó durante un mes. Los investigadores desarrollaron la experimentación necesaria para evaluar el rendimiento y la eficiencia del sistema, utilizando para ello energía solar y bombas de calor hidrotermales. Durante la operación desarrollada en paralelo con energía solar, al respecto del simple uso de bombas de calor hidrotermales, los datos fueron reveladores. La producción se vió incrementada en un 9,6% y disminuyó la energía empleada en un 30%.
Utilizar energía solar de forma adicional, también incrementó la eficiencia. A las mejoras anteriormente expuestas, los investigadores pudieron sumar otra ventaja al sistema. La eficiencia del proceso de la planta de destilación, se vió incrementada en un 17,5% gracias al empleo de la energía solar como fuente de calor adicional.
Utilizar energía solar como fuente de calor adicional, incrementó la eficiencia del proceso
Conclusión
La investigación abre la puerta a la lucha contra la escasez de agua. Como señala Song, líder del proyecto, la tecnología híbrida que ha sido diseñada, puede ser útil ante diferentes circunstancias donde se afronte la escasez de agua. Un ejemplo de ello son complejos industriales o áreas insulares. Además, puede ser especialmente ventajosa para determinadas zonas, como Oriente Medio, donde la radiación solar es considerablemente alta.
La escasez de agua es un reto para todos. El acceso a agua potable, es una necesidad que, actualmente, no resulta accesible a millones de personas. El optimizar las tecnologías de las que disponemos, e innovar para hallar nuevas fórmulas de tratamiento, son la clave para asegurar el acceso al agua. La investigación y el desarrollo de nuevas tecnologías, son nuestros mejores aliados para cuidar del agua, un recurso fundamental para la vida.
La investigación y el desarrollo de nuevas tecnologías son nuestros aliados para cuidar de los recursos hídricos.
