Situación actual y perspectivas de innovación en la tecnología de membranas

Los pasados 28 y 29 de octubre se celebraron en Madrid las II Jornadas Monográficas de Investigación e Industria sobre tecnología de membranas, un encuentro organizado por AEDyR, Anque y Enviro Networking. En ambas jornadas se trató la situación actual así como las perspectivas de innovación y las nuevas utilizaciones para ampliar el terreno de aplicación de esta potente tecnología.

Con el objetivo de analizar la situación actual de la tecnología de membranas desde el punto de vista de fabricantes, operadores e investigadores y ofrecerles un nuevo impulso en este ámbito, AEDyR, Anque y Enviro Networking organizaron los pasados 28 y 29 de octubre en Madrid las II Jornadas Monográficas de Investigación e Industria sobre tecnología de membranas. La primera jornada, celebrada el día 28, estuvo dedicada a la ósmosis inversa y nanofiltración.

El subdirector adjunto de Infraestructuras y Tecnología del Magrama, Ángel Cajigas, el presidente de AEDyR, Domingo Zarzo, y el presidente de la Asociación de Químicos de Madrid, Anque, Valentín González, fueron los encargados de inaugurar la primera de las jornadas.

“La jornada del año pasado fue todo un éxito y por las buenas opiniones que recibimos estamos hoy aquí reunidos de nuevo. Espero que sean dos días muy productivos”, aseguró Valentín González sobre estas jornadas en las que, como afirmó Zarzo, “vamos a conocer el presente, pero sobre todo el futuro, de la tecnología de membranas”.

Por su parte, Ángel Cajigas hizo alusión al problema de la desalación. En este sentido, aseguró que hay una “producción bestial” de desaladoras: hay cuatro o cinco en el país de las cuales cuatro se encuentran en Palma de Mallorca y no se ponen en marcha. Respecto a este tema, surge la pregunta de qué se va a hacer con las desaladoras de Baleares, a lo que Cajigas alude al coste como principal problema. “A veces pienso que el problema es que nos lo contamos a nosotros mismos y no a quien se lo tenemos que contar. Se tiene que planificar para sacarles el mayor rendimiento. Es un reto que tenemos ahí y hay que intentar resolverlo buscando membranas que sean más eficientes y tengan menores costes, es decir, con innovación”, afirmó el subdirector adjunto de Infraestructuras y Tecnología del Magrama.

“Tenemos muchas plantas pero el factor de producción es demasiado bajo. Las membranas tienen un futuro prometedor, es un campo que tiene mucho recorrido y que irá a más. En España tenemos un modelo de adjudicación penoso con lo que es muy difícil incluir la innovación para trabajar con sistemas nuevos pero hay que trabajar entre todos para conseguirlo. Hay que trabajar con depuradoras nuevas para buscar soluciones”, concluyó.

La conferencia inaugural corrió de la mano del profesor de Ingeniería Química de la Universidad KU Leuven y chairman del Grupo de Trabajo de Membranas de la European Federation of Chemical Engineering, Bart Van der Bruggen. El profesor hizo un pequeño recorrido por la historia de las membranas y habló de lo que determina la viabilidad de una aplicación. En este sentido, aseguró que la electrodiálisis utiliza una fuente de energía muy costosa: la electricidad. Asimismo señaló que estamos ante una nueva era en el proceso de la electromembrana e hizo alusión a la extracción de CO₂ a partir del agua del mar y a la separación de la electromembrana en un biorreactor.

El profesor emérito de la Universidad de la Laguna, Sebastián Delgado, habló de los avances en tecnologías de membranas. Aseguró que la tecnología de membranas es un mercado en expansión asociado al nexo agua-energía, ambos vitales para un país. En este contexto afirmó que “a 15 años vista, el incremento de la población mundial va a obligar a que el consumo de agua se vea incrementado de manera importante, lo que conlleva también un consumo muy grande de energía”. De esta manera, se hace necesaria la búsqueda de recursos híbridos y energéticos. En cuanto a los recursos híbridos alternativos en la gestión sostenible del agua, Delgado señaló el agua de mar desalinizada (más de 14.000 plantas) y las aguas residuales regeneralizadas (no es una tecnología tan madura), dos campos en los que las membranas tienen un papel muy importante.

“La cantidad de energía necesaria para producir 1m³ de agua segura para consumo humano, se consigue a partir de diferentes fuentes de agua. Lo que más consume energía es la obtención de energía por agua de mar. Actualmente hay un alto consumo de energía y una baja recuperación de agua y de vertido de salmueras. En el futuro se espera una producción de energía y una alta recuperación de agua y de ciertos minerales como el litio”, señaló Delgado e hizo alusión a la energía azul con la que “se reduciría la extracción de crudo, el resto de combustibles fósiles…”. Delgado señaló la electrodiálisis y la ósmosis retardada por presión como tecnologías de recuperación de energía azul.

Raquel Ibañez, de la Universidad de Cantabria, trató el tema de la tecnología de membranas para la recuperación de concentrados de desalación. Ibañez comenzó su ponencia destacando que la desalación es un pilar para el futuro abastecimiento del agua. “Hoy en día hablar de desalación es hablar de procesos con membranas, en concreto, de ósmosis inversa”, aseguró Raquel Ibañez subrayando que el proceso para la obtención de agua fresca de ósmosis inversa parte del agua de mar y agua salobre.

En esta línea, señaló que el proceso de obtención de agua tiene unas recuperaciones limitadas: se genera un residuo (salmuera) que se gestiona mediante una descarga directa o dilución de la salmuera y descarga. La composición de los concentrados de desalación, continuó Ibañez, está fuertemente influenciada por el origen del agua a tratar. Los impactos medioambientales que se generan debido a los vertidos de los concentrados de desalación, se pueden resumir en un aumento de la salinidad, la introducción de contaminantes y un aumento de la temperatura.

A continuación, Raquel Ibañez indicó tres estrategias actuales para minimizar el vertido de concentrados:

1. Destilación a membranas.
2. Ósmosis directa.
3. Evaporación por aire.

“Esos concentrados no tenemos que considerarlos como un residuo que hay que desechar, sino como una fuente de recursos. En un futuro va a ser cada vez más interesante la aplicación de energías renovables”, sentenció.

Sobre la ósmosis inversa para efluentes industriales habló Jaime Lora, de la Universidad Politécnica de Valencia. “Se cumplen 50 años de la aplicación de la ósmosis inversa a escala industrial”, comenzó diciendo Lora, añadiendo que las características de estas membranas contrastan con la evolución de las actuales. Según este experto, la ósmosis inversa cuenta con los siguientes inconvenientes:

• Ensuciamiento progresivo.
• Consumo energético.
• Gestión de los concentrados.
• Déficit de membranas específicas.
• Limitación en su vida media.
• Pobre resistencia a agentes oxidantes.

Siendo las causas de ensuciamiento:

• Ensuciamiento por precipitación.
• Ensuciamiento por depósitos
• Ensuciamiento por causas específicas.

“Con la ósmosis inversa se observan oportunidades en el ciclo integral del agua. Respecto al uso del agua en España, en los últimos años se observa un gran consumo del sector agrícola, en los hogares, en los servicios municipales y también en la Industria. La mayor parte de las industrias con gran producción de efluentes, como el textil, tienen implantado un sistema de depuración de sus aguas residuales. Nosotros planteamos una reutilización del agua”, aseguró.

Finalmente, Antonio Casañas, de DOW Water & Process Solutions, analizó los nuevos productos y desarrollos para una desalación más sostenible en ósmosis inversa y nanofiltración. Aseguró que, en referencia al tema de la sostenibilidad, existen tres pilares, “las famosas ‘3P’ que se tienen que cumplir al mismo tiempo: las Personas, el Planeta y la Productividad”.

Asimismo puso sobre la mesa una serie de desafíos a llevar a cabo. Respecto a la escasez de agua afirmó que “para poder tener un desarrollo industrial, hay que tener agua suficiente” y quiso destacar la importancia de del nexo agua-energía, del que anteriormente había hablado Delgado, ya que “lo mejor sería conseguir producir la misma cantidad de agua con menos energía”.