Una inmersión en la ósmosis inversa y la innovación de OceanWell  

‍

A medida que se intensifica la escasez mundial de agua, más comunidades recurren al océano como fuente fiable de agua dulce. La sequía, el crecimiento demográfico y la expansión industrial han ejercido una enorme presión sobre las fuentes convencionales de agua dulce. Especialmente en las regiones costeras e insulares, la desalinización se ha convertido no sólo en un plan de reserva, sino en una parte vital de la resiliencia hídrica.

Entre los tipos de desalinización disponibles en la actualidad, predominan dos grandes categorías: la desalinización por ósmosis inversa y la desalinización térmica. Aunque ambas consiguen el mismo resultado: eliminar la sal y las impurezas del agua de mar, sus procesos, eficacia e impacto ambiental difieren considerablemente.  

‍

En OceanWell, estamos avanzando en este campo con sistemas de nueva generación que se basan en los puntos fuertes de la ósmosis inversa al tiempo que abordan sus limitaciones tradicionales.

‍

¿Cuáles son los principales tipos de desalinización?

‍

‍

Basado en membranas: ósmosis inversa (OI)

En la desalinización por ósmosis inversa, el agua de mar se presuriza a través de una membrana semipermeable que filtra la sal y otros sólidos disueltos. El proceso consta de varias etapas:
‍

• Admisión y pretratamiento: El agua de mar se tamiza y trata para eliminar los residuos y partículas que podrían obstruir el sistema.

• Bombeo a alta presión: Las bombas impulsan el agua a través de las membranas de ósmosis inversa a alta presión.

• Separación por membrana: La membrana permite el paso de moléculas de agua pura mientras bloquea sales e impurezas.

• Tratamiento posterior: El agua dulce resultante se remineraliza para cumplir las normas de potabilidad.
  ‍

Este método se ha convertido en la norma mundial por su eficacia y escalabilidad. Los continuos avances en los dispositivos de recuperación de energía, los materiales de las membranas y la automatización lo han hecho cada vez más rentable.

‍

‍

Tecnologías de desalinización tradicionales/térmicas

La desalinización térmica funciona de forma diferente: se basa en el calor y no en la presión. El agua de mar se hierve o evapora y el vapor se condensa en agua dulce. Los dos procesos principales son:
‍

• Destilación flash multietapa (MSF): El agua de mar se calienta y se hace pasar a través de varias cámaras, cada una a menor presión, lo que hace que se convierta en vapor.

• Destilación de efecto múltiple (MED): El agua de mar pasa por una serie de recipientes, cada uno de los cuales utiliza el calor de la etapa anterior para evaporar más agua.
  ‍

Estos sistemas son fiables y pueden tratar agua de muy alta salinidad, pero consumen mucha más energía, sobre todo térmica, que los sistemas de ósmosis inversa. Según Fluence Corp, los procesos térmicos suelen requerir entre tres y cinco veces más energía por metro cúbico que las modernas plantas de ósmosis inversa.

‍

Métodos emergentes y complementarios

Además de la ósmosis inversa y la desalinización térmica, están surgiendo nuevos métodos para ampliar los tipos de desalinización disponibles.

La desalinización con energía de las olas, por ejemplo, aprovecha el movimiento natural del océano para presurizar el agua de mar directamente a través de membranas de ósmosis inversa. La investigación sobre sistemas de energía undimotriz de accionamiento directo sugiere que este método podría reducir el consumo de energía sustituyendo las bombas mecánicas por la fuerza de las olas.

También se utilizan otros sistemas, como la desalinización solar térmica y la electrodiálisis, que presentan ventajas en determinadas situaciones. A medida que la desalinización adquiere importancia, en los laboratorios se trabaja en muchos otros métodos, pero ninguno ha salido de los nichos de mercado para generalizarse.

‍

Ósmosis inversa terrestre frente a desalinización térmica: Comparación

‍

‍

‍

Ventajas e inconvenientes de la desalinización por ósmosis inversa

‍

Pros

• Menor consumo de energía en comparación con los métodos térmicos.

• Adaptable a sistemas modulares de desalinización e integración de energías renovables.

• Tamaño compacto y escalable para aplicaciones pequeñas o grandes.

• La innovación continua en membranas y sistemas de recuperación sigue reduciendo los costes.

Contras

• El ensuciamiento y la incrustación de las membranas requieren un mantenimiento regular.

• La eliminación de la salmuera sigue siendo un reto.

• Los costes de capital pueden ser elevados para los proyectos a pequeña escala.

• Problemas de ingesta que provocan mortalidad en la vida marina

• Uso significativo del suelo
  ‍

Ventajas e inconvenientes de la desalinización térmica

‍

Pros

• Tecnología probada y duradera con un largo historial de funcionamiento.

• Puede utilizar calor industrial o residual, mejorando la eficiencia en contextos específicos.

• Maneja agua de alimentación de muy alta salinidad o mala calidad.

Contras

• Elevados requisitos energéticos, especialmente para calefacción.

• Gran infraestructura y modularidad limitada.

• Retos medioambientales como el vertido de salmuera caliente y el aumento de las emisiones de carbono.

‍

Cómo encaja el enfoque de OceanWell en el paisaje

En OceanWell estamos replanteando la desalación para la próxima generación. Nuestras granjas de agua en aguas profundas utilizan la presión natural del océano para impulsar la desalación, reduciendo el consumo de energía hasta en un 40% en comparación con los sistemas tradicionales.

Al igual que la desalinización por ósmosis inversa, el sistema de OceanWell se basa en la presión y la separación por membranas, pero tiene lugar bajo el mar a presión ambiente, lo que elimina la necesidad de enormes plantas en tierra y utiliza bombas de alta presión sólo para suministrar agua dulce.

‍

Este enfoque combina las ventajas de la ósmosis inversa (eficacia, escalabilidad, calidad del agua) con otras nuevas:

‍

• Reducción del consumo de energía gracias a la presión submarina natural.

• Impacto marino mínimo, utilizando sistemas de toma y vertido de bajo impacto.

• Auténtica modularidad, que permite una rápida implantación y ampliación.

‍

El sistema submarino de OceanWell representa una evolución de la desalinización por ósmosis inversa, fusionándola con las fuerzas oceánicas para crear una solución de abastecimiento de agua respetuosa con el medio ambiente y preparada para el futuro.

‍

Más información:

• LifeSafe™: nuestro sistema de admisión y descarga seguro para el mar.

• Granjas acuícolas: modulares, escalables y sostenibles.

• Impacto: cómo protegemos los ecosistemas y las comunidades.

• Water Farm One - nuestro proyecto piloto que lidera la próxima ola de desalinización.

‍

Casos prácticos y aplicaciones

La innovación de OceanWell amplía las posibilidades de desalinización en todos los sectores:

• Abastecimiento municipal de agua: Ciudades costeras y naciones insulares que se enfrentan a la sequía.

• Operaciones industriales: Centros de datos, fabricación y acuicultura, donde el agua dulce estable es fundamental.

• Zonas ecosensibles: Lugares donde la protección de la vida marina y las bajas emisiones de carbono son esenciales.
  ‍

A medida que cambien las prioridades energéticas y medioambientales, los responsables de la toma de decisiones compararán cada vez más la desalinización por ósmosis inversa, la desalinización térmica y los sistemas innovadores como el de OceanWell para encontrar la solución más sostenible.

‍

Elegir la tecnología de desalinización adecuada

La selección del sistema óptimo depende de:

• Salinidad y calidad del agua de alimentación.

• Fuentes de energía disponibles (eléctrica, térmica o renovable).

• Escala y modularidad necesarias.

• Limitaciones medioambientales y reglamentarias.

• Costes de capital frente a costes de explotación.

• Índices de recuperación y pureza del agua deseados.
  ‍

Para la mayoría de las aplicaciones modernas, la desalinización por ósmosis inversa es la preferida por su eficiencia energética y escalabilidad. Sin embargo, la desalinización térmica sigue teniendo un nicho donde abunda el calor residual. Sin embargo, los sistemas submarinos de OceanWell introducen una tercera vía: combinar la fiabilidad de la ósmosis inversa con un ahorro energético y un equilibrio ecológico inigualables.

‍

El futuro de la desalación

Desde la desalinización térmica hasta la desalinización por ósmosis inversa, cada tecnología ha desempeñado un papel vital en el suministro de agua dulce a un mundo sediento. Hoy en día, el impulso está cambiando hacia soluciones de menor consumo energético, modulares y compatibles con las energías renovables.
‍

El enfoque de OceanWell, que aprovecha la presión natural del océano para la producción sostenible de agua, representa el siguiente capítulo de esta evolución. Los tipos de desalinización a disposición de las comunidades se están ampliando rápidamente, y las innovaciones como la desalinización con energía de las olas y las granjas de agua submarinas están redefiniendo lo que es posible.
‍

Obtenga más información sobre cómo OceanWell está redefiniendo la desalinización y ayudando a las comunidades costeras a construir un futuro hídrico seguro y sostenible.

‍