www.futurenviro.es | Abril-Mayo April-May 2021 111 Desalación | Desalination nuevos líquidos iónicos que mejoran el rendimiento de la extracción de agua de mar. Estos nuevos procesos que se han descrito anteriormente quedan lejos de que sean aplicables en el corto plazo a escala industrial. En la actualidad lo que se puede hacer es mejorar los rendimientos de la obtención de agua dulce y mejorar los consumos energéticos de los procesos ya existentes a gran escala. En este sentido se encuentra el Proyecto MIDES (Microbial Desalination), que consigue reducir el consumo energético hasta 0,5 kWh/m3 de agua, siendo esta una rebaja considerable si tenemos en cuenta que el proceso de ósmosis inversa (RO) tiene un consumo medio de 3 kWh/m3. El Proyecto MIDES es una colaboración de varias instituciones internaciones, procedentes de Países Bajos, Túnez, y España entre otros, que consisten en la obtención de energía que contiene la materia orgánica. Empleando bacterias biolectroactivas, presentes, por ejemplo, en el agua residual, que degradan la materia orgánica a la vez que se genera una corriente eléctrica que alimenta unas membranas de intercambio iónico, que van separando los iones debido a la diferencia de potencial producidas por estas bacterias. Esta separación de los iones de sal presentes en el agua de mar conduce a un flujo de agua desalada pero aún no con la calidad requerida, siendo esta aún salobre. Esta corriente de agua salobre es necesaria que pase por un proceso de ósmosis inversa, pero el gasto energético es mucho menor que el proceso habitual de desalación. Gracias a este proceso es posible tratar aguas residuales y desalar agua de forma simultánea. El objetivo es realizar una planta piloto para intentar escalar esta tecnología a nivel industrial (MIDES, 2020). En referencia a la desalación mediante ósmosis inversa, hay que comentar que, aunque es la tecnología más eficiente para la obtención de agua dulce a partir de agua de mar, tiene un gran consumo energético debido a la presión requerida para separar el agua de la sal con las membranas. Estas membranas están siendo analizadas mediante nanotecnología para mejorar su rendimiento. Se ha descubierto que las membras empleadas actualmente no tienen una distribución de masa y densidad uniformes, llegando a la conclusión de que las membranas más gruesas son más permeables, y tienen una reducción del rendimiento de la desalación. Por lo que, consiguiendo membranas más uniformes, la eficiencia de estas aumentaría de un 30% a 40%, reduciendo los costes energéticos para conseguir la misma cantidad de agua desalada. (Texas University, 2021). Las membranas están fabricadas con materiales poliméricos como las poliamidas. Se están investigando otros materiales como los nanotubos de carbono y zeolitas. Estas ultimas se pueden disponer en tubos hidrofílicos, que dejarían pasar fácilmente el agua y debido a su carga, permiten rechazar los iones y aquellas moléculas cargadas eléctricamente, mejorando la separación entre la sal y el agua. Otra forma de aumentar la rentabilidad en los procesos de desalación actuales es mediante la valorización del producto de desecho, An example of this is provided by the MIDES (Microbial Desalination) Project, which reduces energy consumption to 0.5 kWh/m3 of water, a considerable achievement taking into account that the reverse osmosis (RO) process has an average consumption of 3 kWh/m3 of water. Several international institutions, from the Netherlands, Tunisia and Spain, amongst other countries, are participating in the MIDES project, which seeks to make use of the energy contained in organic matter. Electroactive bacteria in wastewater are used to brake down organic matter while generating an electric current that powers ion exchange membranes, which separate the ions due to the potential difference produced by these bacteria. This separation of the salt ions in the seawater gives rise to a desalinated water stream. However, the water obtained at this point still contains salt. This water needs to undergo a subsequent reverse osmosis process, but the energy cost involved is much lower than that of standard RO process. Thanks to this process, it is possible to treat wastewater and desalinate water simultaneously. The goal is to set up a pilot plant for the purpose of upscaling this technology to an industrial level (MIDES, 2020). In reference to desalination by reverse osmosis, it should be noted that, although it is the most efficient technology for obtaining freshwater from seawater, energy consumption is high due to the pressure required to separate the water from the salt with the membranes. These membranes are being analysed using nanotechnology to improve their performance. It has been found that the membranes currently used do not have a uniform mass and density distribution, and the conclusion has been reached that thicker membranes are more permeable and have a lower desalination efficiency. Thus uniform membranes would give rise to an increase in efficiency of 30% to 40%, thereby enabling the same amount of desalinated water to be obtained with lower energy costs (Texas University, 2021). Membranes are made from polymeric materials such as polyamides. Other materials such as carbon and zeolite nanotubes are being researched. The latter can from hydrophilic tubes, which would allow water to pass through easily and, due to their charge, cause ions and electrically charged molecules to be rejected, thereby improving the separation of salt and water. Another way to increase the cost effectiveness of current desalination processes is through recovery of the by-product, Proyecto MIDES. (Fuente: www.aqualia.com) MIDES Porject. (Fuente: www.aqualia.com)
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