www.futurenviro.es | Abril-Mayo April-May 2021 110 Desalación | Desalination concentración a través de la membrana semipermeable, hasta equilibrar las concentraciones. De forma artificial, si realizamos este proceso de forma inversa, mediante la aplicación de presión, el disolvente difundirá desde la solución de mayor concentración (agua de mar y salmuera) hasta la de menor concentración (agua desalada). La obtención de agua desalada, como es normal, requiere una gran cantidad de energía para separar el agua de la sal, independientemente del método que se emplee actualmente. Como métodos térmicos tenemos: destilación flash multietapa, destilación múltiple efecto, destilación con compresión de vapor. Por otro lado, para la desalación con membrana encontramos: ósmosis inversa y electrodiálisis. No es propósito de este artículo explicar cada una de las tecnologías que se usan actualmente, si no que se centra en las nuevas tecnologías y mejora de las ya existentes para aumentar el rendimiento de la desalación, y reducir los costes de producción de agua dulce. A continuación, se comentarán algunos de ellos. Proceso de desalación mediante MOF (compuestos organometálicos) Los compuestos organometálicos desarrollados en la Universidad de Monash, en Australia, poseen una gran superficie específica, con una gran capacidad de retención de sales. Son tan porosos que una cucharadita de café posee la misma superficie que un campo de futbol. El compuesto organometálico cristalino empleado se llama PSPMIL-53, y es capaz de proporcionar unos 140 kg de agua dulce, por kilogramos de MOF al día. Este MOF tiene además la particularidad de regenerarse con la luz solar para uno nuevo uso, lo cual incluso supone un bajo gasto energético. (Nature, 2020). Gracias a estos MOF, no solo se pueden desalar el agua de mar para conseguir agua dulce, sino que también las sales retenidas se en la red cristalina, se pueden obtener productos tan importantes como sales de litio, necesario para fabricar las baterías tan demandadas en la actualidad. Desalación mediante líquidos iónicos Los líquidos iónicos son sales líquidas que se unen a las moléculas de agua, y permiten realizar ósmosis forzada para separar contaminantes del agua. La peculiaridad es que estos líquidos iónicos son termosensibles, y mediante una fuente de calor residual, que puede proceder de geotermia o de otra fuente energética procedente de la industria, permite separar las moléculas de agua de la sal disuelta del agua del mar. (Berkeley Lab, 2019). Esto líquidos iónicos no dejan de ser disolventes, que permiten la separación de diferentes sustancias. Este proceso está aún en una fase incipiente, pero desde luego está generando fantásticos resultados debido al descubrimiento de As is logical, obtaining desalinated water requires a large amount of energy to separate the water from the salt, regardless of the method currently used. Thermal methods include: multi-stage flash distillation, multieffect distillation and vapour compression distillation. Whilst membrane desalination processes include: reverse osmosis and electrodialysis. It is not the purpose of this article to explain each of the technologies currently in use, but rather to focus on new technologies and improvements to existing technologies designed to increase desalination efficiency and reduce freshwater production costs. Some of them will be discussed below. MOF (metal organic frameworks) desalination process The metal-organic frameworks developed at Monash University in Australia, have a large specific surface area, with a high salt retention capacity. They are so porous that a teaspoonful has the same surface area as a football pitch. The MOF used in this case is called PSP-MIL-53 and can provide about 140 kg of freshwater per kilogram of MOF per day. This MOF can also be regenerated for reuse through exposure to sunlight, resulting in low energy costs. (Nature, 2020). Such MOFs not only enable seawater to be desalinated to obtain freshwater, but the salts retained in the crystalline lattice can be used to obtain important products such as lithium salts, which are needed to manufacture lithium batteries, which are in such great demand today. Desalination by means of ionic liquids Ionic liquids are liquid salts that bind to water molecules and enable forward osmosis in order to separate contaminants from water. The peculiarity of these ionic liquids are thermally responsive. By means of a source of residual heat, which can come from geothermal energy or industrial low-grade heat, ionic liquids can separate the water molecules from the salt dissolved in seawater. (Berkeley Lab, 2019). These ionic liquids are solvents and as such enable the separation of different substances. This process is still in its infancy, but it is certainly generating fantastic results due to the discovery of new ionic liquids that improve the performance of water molecules from seawater. The new processes described above are far from being applicable on an industrial scale in the short term. Nevertheless what can be done at present is to improve the freshwater production rates and energy consumption of existing large-scale processes. Estructura de un compuesto MOF. (Fuente: www.rseq.org) | MOF structure. (Source: www.rseq.org)
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