Desaladoras de osmosis inversa

La utilización comercial de la osmosis inversa para la purificación del agua es relativamente reciente. La primera membrana sintética se obtuvo en la década de los años 60 por Loeb y Sourirajan, utilizando acetato de celulosa. Fue la primera membrana que además de rechazar las sales tenía una facilidad al paso del agua que la hacía utilizable en la práctica.

En la actualidad, las membranas semipermeables se realizan de diversos materiales siendo las clásicas de acetato o triacetato de celulosa, como ya hemos dicho, y las modernas de otros materiales más estables como las poliamidas aromáticas.

Estas membranas, aparte de otras peculiaridades, tienen pequeños poros (Diámetro de 5 a 8 Angstroms) en su superficie que permiten el paso del agua potable, rechazando la mayoría de las sales en una pequeña cantidad de agua denominada rechazo o salmuera. La membrana no es perfecta, por lo que deja pasar una pequeña cantidad de sal hacia el otro lado.

La desalinización es un proceso que permite separar la mayor parte de las sales que contiene el agua de mar para producir agua dulce de calidad para el consumo humano. Este proceso se realiza en instalaciones específicas llamadas desaladoras. En 2012 en Cataluña habrá cuatro desaladoras (Tordera 1, Tordera 2, Prat de Llobregat y Cunit) con una capacidad para producir 200 hectómetros cúbicos de agua potable al año. Para desalar 1.000 litros de agua se necesitan unos 3 Kw/h de electricidad.

El proceso se inicia en la captación del agua del mar (1). Esta toma de agua se encuentra a una cierta distancia de la costa y a unos 30 metros de profundidad. Desde aquí el agua se bombea hacia la desaladora.

A continuación tiene lugar el pretratamiento y la cloración (2). A la entrada de la desaladora se realizan una serie de controles para conocer las características del agua. En esta etapa se retiran los sólidos que flotan en la superficie del agua y se añaden algunas sustancias que ayudan a realizar el proceso posterior. También se hace una primera cloración para asegurar que en el proceso posterior no crezcan bacterias que dificultarían el filtrado y el proceso de osmosis inversa.

A continuación se envía el agua a unas balsas que contienen arena (3) y que filtran el agua y le retiran las impurezas de tamaño más grande. Estos depósitos se conocen con el nombre de filtros de arena.

El agua que abandona los filtros de arena, por su parte inferior se envía a los filtros de cartucho (4) que retiran las particulas de impurezas más finas.

Cartucho de membranas en espiral para osmosis inversa.

En este momento se realiza, por fín, el proceso de osmosis inversa (5). El agua se bombea a alta presión a través de unas membranas dotadas de poros muy finos que retienen las sales disueltas. Casi la mitad del agua entrante se convierte en agua potable (45%). Las turbobombas impulsan el agua a una presión de 70 atmósferas.

Para adecuar las propiedades del agua al consumo humano se añaden pequeñas cantidades de cal y dióxido de carbono, para ajustar su dureza y acidez (6). Este es el tratamiento final.

En el depósito de salida (7) el agua se vuelve a clorar para garantizar que en el transcurso desde el depósito hasta el grifo de los consumidores el agua potable continue desinfectada.

El agua salada de rechazo sale de los equipos de osmosis inversa a mucha presión y se aprovecha para mover unas turbinas y producir electricidad. Posteriormente se envía de nuevo al mar a través de un emisario de salmuera (8).