Energía renovable a partir de agua dulce y salada

Investigadores de la Universidad de Stanford han desarrollado una tecnología basada en el aprovechamiento de la energía producida por la mezcla de agua dulce y salada. Se trata de una batería de energía azul que logra que las aguas residuales costeras sean independientes de energía y neutrales en carbono.

¿Qué es la energía azul?

La energía azul surge de los mares y ríos, y utiliza la energía liberada cuando el agua dulce entra en contacto con la salada. Por ejemplo, cuando un río muere en el mar, la diferencia de salinidad entre los dos tipos de agua puede ser aprovechada como energía renovable.

Una de las mayores ventajas de este tipo de energía renovable se encuentra en que no necesita condiciones extraordinarias para funcionar. Además, puede estar operativa las 24 horas del día siempre que haya un río desembocando en el mar. Una de las grandes oportunidades para aprovechar esta energía se encuentra en las plantas de tratamiento de aguas residuales.

Nueva tecnología

Un grupo de investigadores de Stanford ha desarrollado una tecnología asequible y duradera que podría aprovechar esta llamada energía azul. Se trata de una batería que han bautizado como EMB (batería de entropía mixta, por sus siglas en inglés).

La energía azul es una fuente inmensa y sin explotar de energía renovable“. Esto dijo el coautor del estudio Kristian Dubrawski, un académico postdoctoral en ingeniería civil y ambiental en Stanford. “Nuestra batería es un gran paso para capturar prácticamente esa energía sin membranas, partes móviles o energía“.

Energía renovable a partir de agua dulce y salada

Cómo funciona la energía azul

La particularidad de este dispositivo de energía azul es que prescinde de presión (la ósmosis por presión retardada) o de membranas (electrodiálisis inversa). Además, genera la electricidad tan solo a través de un proceso electroquímico. La batería posee un tanque que se llena con el agua proveniente de la depuradora; en el tanque hay unos electrodos que liberan iones de sodio a la solución.

El movimiento de los iones ayuda a que una corriente fluya desde el electrodo aniónico al catiónico. Después, el agua dulce se sustituye por agua salada, con lo que los iones de sodio y cloro se reincorporan a los electrodos y se invierte la corriente eléctrica. Tanto la entrada de agua dulce como de agua salada generan electricidad para que la batería se cargue y descargue constantemente sin necesidad de recibir energía de fuentes externas.

Energía neutral en carbono

Las primeras pruebas de este proyecto tecnológico con energía azul, se han llevado a cabo en una planta de procesamiento de aguas residuales de Palo Alto (Estados Unidos). Allí se alternaron el agua salada de una bahía cercana y el agua dulce ya depurada en ciclos de una hora, demostrando la viabilidad de esta nueva tecnología.

El objetivo de la EMB es que las plantas depuradoras de aguas residuales tengan una fuente de electricidad y que, así, puedan ser neutrales en carbono y autosuficientes en energía.

EL hallazgo es de gran importancia. Este tipo de plantas consumen mucha energía y están expuestas a cortes de electricidad que pueden afectar a sus operaciones. Si la emisión de agua dulce al mar genera electricidad para las plantas, se podría cerrar el ciclo de tratamiento de aguas de forma sostenible.

Posibles impactos medioambientales 

Esta energía renovables puede tener impacto en el medio acuático. Los entornos marinos y fluviales tienen diferencias obvias en la calidad del agua, a saber, la salinidad. Cada especie de plantas y animales acuáticos está adaptada para sobrevivir en ambientes marinos, salobres o de agua dulce. Hay especies que pueden tolerar ambos, pero estas especies suelen prosperar mejor en un entorno acuático específico. El principal producto de desecho de la tecnología de gradiente de salinidad es el agua salobre. La descarga de agua salobre a las aguas circundantes, si se realiza en grandes cantidades y con regularidad, provocará fluctuaciones de salinidad.