Energía por Gradientes Salinos

 

La generación de energía por gradientes de salinidad puede ser extraída de distintas formas. El uso de los gradientes de salinidad para generación eléctrica inició en 1970 [21] aunque la investigación ha avanzado lentamente desde entonces. El uso de membranas para el aprovechamiento de la energía por gradientes salinos está en fase de desarrollo y existen dos métodos prácticos cuyo propósito es aprovechar la potencia osmótica debida a la diferencia de concentración de sales.

• Método por electrodiálisis inversa (RED). En el método de electrodiálisis, el agua fluye entre membranas catiónicas y aniónicas (membranas ion-selectivas) colocadas de forma alternada a modo de batería o acumulador. Los aniones Cl- de la sal sólo pueden pasar a través de la membrana de intercambio de aniones, mientras que los cationes Na+ sólo a través de la membrana de intercambio de cationes. Como resultado surge un voltaje por la diferencia de cargas positivas y negativas similar a una batería de la cual puede ser generada corriente eléctrica.

• Método de ósmosis por presión retardada (PRO). Este método consiste en poner en contacto dos fluidos de diferente contenido salino y entre los que se coloca una membrana semipermeable que permite el paso del agua pero no de las sales. El agua dulce fluye a través de la membrana hacia una cámara que contiene el agua salada incrementando la presión en ella y la cual puede ser empleada para impulsar una turbina y generar así la electricidad.

 

En los métodos antes mencionados, la eficiencia de la membrana es importante ya que se requiere de membranas selectivas, de baja resistencia eléctrica, resistente a contaminantes y a su acumulación. En el estado actual del conocimiento, lograr todas las cualidades requeridas para las membranas resulta en un costo elevado de las mismas. Al momento, una planta piloto funciona en Tofte, Noruega desde 2009 (4 kW, tecnología PRO) y en Harlingen, Holanda en 2005 (50 kW, tecnología RED).

 

Por último, existe el aprovechamiento de la energía por gradientes utilizando generadores hidrocráticos que no utilizan membranas. Este tipo de generador consiste en:

i) un tubo perforado montado sobre el lecho marino en el que se introduce el agua salada,

ii) una turbina de eje vertical se coloca en un extremo del tubo perforado; iii) se inyecta agua dulce en dirección de la turbina y iv) la mezcla de agua dulce con agua salada resulta en un flujo con una energía mayor a la requerida para la inyección del agua dulce. El incremento de energía se debe al efecto de pseudo-ósmosis ocurrido durante la mezcla de aguas con diferentes salinidades.

 

A pesar de la existencia de plantas piloto, la explotación de la energía por gradientes salinos no se encuentra en un estado avanzado como otras tecnologías, sin embargo, dada la gran cantidad de energía disponible de esta fuente constituye un nicho con alto potencial de desarrollo especialmente para México, donde existen gradientes salinos favorables tanto en zonas costeras como en agua profundas. Una gran desventaja del eso de esta fuente es que luego del proceso no se recupera el agua dulce por lo que el impacto ambiental debe ser evaluado cuidadosamente para no generar un aprovechamiento limpio en sí mismo pero con productos secundarios que pongan en riesgo los equilibrios ecológicos.

 

Galeria