Energía azul

W1: agua de río; W2: agua de mar; M: membrana; O: proceso osmótico; P: presión obtenida.

La energía azul o potencia osmótica es la energía obtenida por la diferencia en la concentración de la sal entre el agua de mar y el agua de río. El residuo en este proceso es únicamente agua salobre. Esta fuente de energía renovable presenta un gran potencial en regiones con ríos caudalosos: En los Países Bajos, por ejemplo, más de 3300 m³ de agua dulce por segundo desembocan en el mar como promedio. El potencial energético es por lo tanto de 3300 MW, suponiendo 1 MW/m³ de agua fresca por segundo.

Dos tecnologías complementarias, basadas en la utilización de membranas están actualmente en desarrollo: la ósmosis por presión retardada (PRO: pressure retarded osmosis) y la electrodiálisis inversa (RED: Reverse ElectroDialysis).

La ósmosis por presión retardada utiliza tecnologías basadas en poner en contacto los dos fluidos(agua de río y agua de mar) a través de una membrana específica que permite pasar el agua, pero no las sales. Esto genera una diferencia de presión que puede aprovecharse en una turbina. Una planta prototipo funciona desde el año 2009 en Tofte (Noruega), [1]​desarrollada por Statkraft, demostrando el potencial de esta fuente de energía renovable, que tiene la ventaja de basarse en tecnologías similares a las de ósmosis inversa, difiriendo fundamentalmente en el tipo de membrana a utilizar.

La electrodiálisis inversa se ha probado extensamente en condiciones de laboratorio. Una membrana nueva, barata, basada en polímeros eléctricamente modificados del polietileno, le ha dado una nueva oportunidad para su uso comercial. El principal impulsor de esta tecnología es la empresa REDStack, con membranas de FUJIFilm. Un módulo con una capacidad de 250 kilovatios tiene el tamaño de un contenedor. En 2005 una planta de 50 kilovatios se construyó en un sitio de prueba costero en Harlingen,(Países Bajos), operando con éxito.

Origen e historia

En 1954, Pattle sugirió que existía una fuente de energía aún no descubierta en la interfaz en que se mezcla el agua de río con la del mar, en términos de pérdida de presión osmótica. No fue hasta mediados de los 70 en donde Loeb desarrolla un método para explotar este tipo de energía mediante membranas selectoras permeables.

El método que genera potencia con el método de ósmosis por presión retardada fue inventado por el Profesor Sidney Loeb en 1973 en la universidad Ben-Gurion de Negev, Beersheba,  Israel. La idea vino al al profesor Loeb, en parte, mientras observaba el río Jordán fluyendo dentro del mar muerto. El quería extraer la energía de mezclar ambos tipos de soluciones acuosas (siendo el río Jordán una y el mar muerto la otra) que sería un completo desperdicio en su proceso de mezclado natural. En 1977 profesor Loeb inventó el método de producir potencia a través del método de motor térmico de electrodiálisis inversa.

Las tecnologías han sido confirmadas en condiciones de laboratorio. Han sido desarrolladas en el área comercial en Holanda (RED) y Noruega (PRO). El costo de las membranas ha sido el principal obstáculo. Una nueva, membrana de bajo costo, basada en plástico de polietileno eléctricamente modificado, hace más fácil la integración este tipo de plantas a su uso comercial. Otros métodos han sido propuestos y se encuentran actualmente en desarrollo. Entre ellos, un método basado en tecnología de capacitadores eléctricos de doble capa y un método basado en la diferencia de presión de vapor.

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