Innovaciones en la gestión de salmuera: cómo OceanWell resuelve el problema de la salmuera

Para las comunidades costeras que se enfrentan a la sequía, la desalinización promete agua dulce fiable, pero conlleva un difícil reto medioambiental: la salmuera. La salmuera procedente de la desalinización es el residuo salino concentrado que queda después de obtener el agua dulce. Si los residuos de la desalinización se vierten sin una planificación cuidadosa, pueden dañar los ecosistemas costeros, alterar el equilibrio salino cerca del fondo marino y crear estrés ecológico para los organismos marinos. Es necesario contar con estrategias de gestión de la salmuera bien pensadas para que la desalinización sea segura para el océano, especialmente a la gran escala necesaria para reemplazar los suministros de agua perdidos debido al aumento de las temperaturas. Las innovaciones recientes en este ámbito avanzan rápidamente y OceanWell se está convirtiendo en líder en el diseño de soluciones que neutralizan la salmuera y evitan el impacto en la vida marina y el océano.

Comprender por qué la salmuera es perjudicial y por qué es importante su gestión El subproducto de la desalinización puede ser mucho más salado que el agua de mar natural y, cuando se gestiona de forma inadecuada, puede acumularse en bolsas estancadas cerca del fondo marino, lo que altera los procesos biológicos y reduce la disponibilidad de oxígeno. Los efectos no son solo ecológicos. La gestión de la salmuera procedente de la desalinización es un requisito operativo continuo y costoso para las plantas de tratamiento de agua. Los investigadores han explorado opciones como la descarga líquida cero, la recuperación de minerales, los difusores avanzados y los sistemas de vertido en aguas profundas, pero muchas de ellas requieren un alto consumo de energía o resultan poco prácticas a gran escala y, en general, aumentan el coste del agua dulce producida. Por eso son importantes los nuevos enfoques que replantean cómo se produce la salmuera y dónde se vierte.

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Cómo OceanWell transforma la gestión de la salmuera mediante ósmosis inversa en aguas profundas

OceanWell aborda la gestión de la salmuera de forma diferente, trasladando la desalinización a alta mar y aprovechando la presión hidrostática natural en las profundidades. La tecnología coloca unidades modulares de desalinización en las profundidades del océano, donde la presión natural impulsa la ósmosis inversa. Esto elimina la energía necesaria para separar el agua dulce del agua de mar. Desaparece la necesidad económica de extraer la máxima cantidad de agua dulce del proceso que las membranas puedan tolerar. Este sencillo cambio da a OceanWell la libertad de diseño para recoger un pequeño porcentaje de agua del agua de mar que pasa por las membranas, lo que significa que el agua de mar restante (la «salmuera») es mucho menos salada que la salmuera típica de la desalinización y se difunde naturalmente a la salinidad ambiental a pocos metros del punto de descarga. En lugar de descargar la salmuera directamente en los frágiles entornos costeros, el diseño la libera en corrientes oceánicas más profundas, donde la mezcla natural puede diluirla de forma más eficaz. El agua dulce asciende hasta la costa a través de una tubería, mientras que la descarga se encuentra muy por encima del lecho marino, donde se disipa de forma natural sin aumentar la salinidad de la zona circundante con el tiempo ni ser reingestada por el sistema. OceanWell también incorpora diseños de entrada y descarga destinados a reducir el riesgo para la vida marina y evitar picos bruscos de salinidad. El objetivo es sencillo pero importante: producir agua limpia y permitir que las sales se mezclen de nuevo con el océano sin formar columnas densas y nocivas.

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Comparación de este sistema con los métodos convencionales de gestión de salmuera

Las plantas desalinizadoras tradicionales gestionan la salmuera mezclándola con aguas residuales no salinas, difusores, largas tuberías o sistemas de evaporación que consumen mucha energía. La descarga líquida cero elimina casi por completo los residuos, pero es cara y consume mucha energía, y la extracción de minerales sigue estando limitada por las bajas concentraciones de elementos valiosos. El enfoque de OceanWell en aguas profundas reduce la infraestructura en tierra, evita el uso de pesados equipos de tratamiento de salmuera y coloca la salmuera donde se produce la dispersión natural. Este enfoque ofrece un nuevo modelo de gestión de la salmuera centrado en la prevención y la integración, en lugar de la difusión forzada a posteriori, con su consumo de energía y sus impactos de cizallamiento.

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Consideraciones medioambientales que merecen una atención a largo plazo.

No existe ninguna solución sin inconvenientes. Las cápsulas de desalinización submarinas reducen el impacto en las costas, pero es necesario supervisar su mantenimiento en aguas profundas y sus posibles efectos en ecosistemas desconocidos. La evaluación medioambiental, los datos de rendimiento a lo largo del tiempo y la transparencia en la presentación de informes son esenciales para una gestión responsable de la salmuera. OceanWell y otras empresas que trabajan en la ósmosis inversa submarina tendrán que demostrar cómo responden los ecosistemas no solo durante el primer año, sino a lo largo de décadas. Para garantizar que se eviten los efectos locales de la salmuera, los programas de supervisión realizarán un seguimiento de los cambios en la salinidad y la biodiversidad alrededor de los puntos de liberación.

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Por qué OceanWell libera salmuera hacia arriba y con qué rapidez se disipa

En lugar de permitir que las concentraciones de agua con mayor salinidad se depositen en el fondo marino, donde podrían crear charcos salinos estancados, OceanWell libera el subproducto hacia arriba en la columna de agua. Esto es intencionado. Las corrientes de la columna media crean una mezcla más rápida que el agua estancada del fondo, y la pluma de sal se diluye en el agua de mar circundante en un breve intervalo de dispersión. Dado que la salmuera solo tiene una concentración leve al principio, las diferencias de salinidad se igualan muy rápidamente. La liberación hacia arriba es una forma de dilución natural que funciona con las densidades del agua y la circulación oceánica, en lugar de contra ellas.

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La economía de la presión y por qué es importante

El consumo energético suele ser la parte más costosa de la desalinización. Los sistemas tradicionales deben quemar energía para presurizar el agua de mar antes incluso de comenzar la filtración. OceanWell evita gran parte de ese coste energético porque las profundidades oceánicas proporcionan la presión de forma gratuita. Cuando la presión ya está presente, los costes operativos se reducen, muchos aspectos del mantenimiento se simplifican y la economía se inclina a favor de la sostenibilidad. Un menor consumo de energía significa que cada galón de agua dulce cuesta menos producir, y unas tasas de recuperación más bajas significan que la salida del sistema se aproxima mucho más a la salinidad ambiental del océano de lo que las plantas terrestres pueden permitirse alcanzar. En términos económicos, la reducción de los requisitos de presión reduce tanto el coste de la obtención de agua dulce como el coste de la gestión de la salmuera en sí.

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Conclusión

La gestión de la salmuera es uno de los retos más importantes a los que se enfrenta la desalinización moderna. OceanWell demuestra que la salmuera no tiene por qué suponer una carga económica elevada. Al utilizar la presión del océano profundo para impulsar la separación y dispersar sales de baja toxicidad en las corrientes naturales, este enfoque reduce el riesgo medioambiental y la demanda energética al mismo tiempo. Dado que nuestro objetivo final es un mundo con agua dulce abundante y océanos saludables, una gestión cuidadosa de la salmuera es una de las claves para definir cómo llegar hasta allí.

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Fuentes y lecturas adicionales

Sitio web principal de OceanWell, declaración sobre la toma LifeSafe y el enfoque submarino. https://www.oceanwellwater.com/oceanwellwater.com

Noticia de OceanWell sobre la ósmosis inversa submarina frente a la desalinización tradicional. https://www.oceanwellwater.com/news/subsea-reverse-osmosis-vs-traditional-desalination. oceanwellwater.com

Artículo general sobre proyectos piloto de desalinización submarina y ventajas energéticas. Cobertura del Wall Street Journal. https://www.wsj.com/tech/clean-water-deep-sea-desalination-technology-731a1577 (La desalinización submarina se abre paso en California). The Wall Street Journal.

La revista SmartWater informa sobre un proyecto estadounidense de desalinización submarina frente a las costas de Malibú y los detalles de OceanWell. https://smartwatermagazine.com/news/smart-water-magazine/first-us-subsea-desalination-project-moves-forward-malibu-coast. Revista Smart Water.

Revisión científica reciente sobre estrategias de eliminación y gestión de salmuera de rechazo. Revisión de MDPI Buildings. https://www.mdpi.com/2075-5309/15/13/2317