Agua de mar a potable sin usar toneladas de productos químicos.
Una investigación realizada por las universidades de Michigan y de Rice, encontró la forma de potabilizar agua de mar, de una manera mucho más económica y sustentable. Estaríamos a un paso de superar la amenaza por la falta de agua.Las plantas de desalinización de agua podrían reemplazar los costosos productos químicos con nuevos electrodos de tela de carbono que eliminan el boro del agua de mar, un paso importante para convertir el agua de mar en agua potable segura.
Un estudio que describe la nueva tecnología ha sido publicado en Nature Water por ingenieros de la Universidad de Michigan y la Universidad de Rice (*).
El boro es un componente natural del agua de mar que se convierte en un contaminante tóxico en el agua potable cuando se cuela a través de filtros convencionales para eliminar las sales.
Los parámetros más indulgentes de la Organización Mundial de la Salud colocan al boro del agua del mar con niveles aproximadamente dos veces más altos que para el agua potable.
Además, sus niveles van de cinco a doce veces más altos que la tolerancia de muchas plantas agrícolas. (**)
“La mayoría de las membranas de ósmosis inversa no eliminan mucho boro, por lo que las plantas de desalinización generalmente tienen que hacer un tratamiento posterior para deshacerse del boro, lo que puede ser costoso”, dijo Jovan Kamcev, profesor asistente de ingeniería química y ciencia e ingeniería macromolecular de la UM y coautor del estudio. “Desarrollamos una nueva tecnología que es bastante escalable y puede eliminar el boro de una manera eficiente desde el punto de vista energético en comparación con algunas de las tecnologías convencionales”.
En el agua de mar, el boro existe como ácido bórico eléctricamente neutro, por lo que pasa a través de membranas de ósmosis inversa que generalmente eliminan la sal al repeler átomos y moléculas cargados eléctricamente llamados iones. Para solucionar este problema, las plantas desalinizadoras normalmente agregan una base a su agua tratada, lo que hace que el ácido bórico se cargue negativamente. Otra etapa de ósmosis inversa elimina el boro recién cargado y la base se neutraliza después mediante la adición de ácido. Esos pasos de tratamiento adicionales pueden ser costosos.
“Nuestro dispositivo reduce las demandas químicas y energéticas de la desalinización de agua de mar, mejorando significativamente la sostenibilidad ambiental y reduciendo los costos hasta en un 15%, o alrededor de 20 centavos por metro cúbico de agua tratada”, dijo Weiyi Pan, investigador postdoctoral en la Universidad de Rice y coautor del estudio.
Dado que la capacidad mundial de desalinización ascendió a 95 millones de metros cúbicos por día en 2019, las nuevas membranas podrían ahorrar alrededor de 6.900 millones de dólares anuales. Las grandes plantas desalinizadoras, como la planta desalinizadora Claude «Bud» Lewis Carlsbad de San Diego, podrían ahorrar millones de dólares en un año.
Ese tipo de ahorros podrían ayudar a que el agua de mar sea una fuente más accesible de agua potable y aliviar la creciente crisis del agua. Se espera que los suministros de agua dulce satisfagan el 40% de la demanda para 2030, según un informe de 2023 de la Comisión Global sobre la Economía del Agua.
Artículo original y completo: Una nueva tecnología de purificación de agua ayuda a convertir el agua de mar en agua potable sin toneladas de productos químicos | Universidad de Michigan
(*) Artículo completo publicado en Nature Water. Un enfoque altamente selectivo y eficiente desde el punto de vista energético para la eliminación de boro supera el talón de Aquiles de la desalinización de agua de mar | Naturaleza Agua (**) Boron Tolerance of Crops : USDA ARS