Equipos Desalinizadores Por Ósmosis Inversa

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Para entender la ciencia de los desalinizadores por ósmosis inversa, primero debe familiarizarse con algunos términos clave:

Desalinización:

La desalinización es simplemente el proceso de eliminar el contenido de sal del agua.

Durante este proceso de separación, la sal disuelta en el agua se reduce para que el agua sea utilizable.

Aunque el agua de mar es la mayor fuente de agua de nuestro planeta, no se puede utilizar para beber debido a su alto contenido en sal.

La desalinización hace que el agua de mar sea apta para el consumo humano.

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Ósmosis:

La ósmosis es un fenómeno natural que afecta a una variedad de funciones biológicas en todas las formas de vida.

La ósmosis hace de todo, desde permitir que las plantas absorban los nutrientes del suelo para ayudar a los riñones a purificar la sangre.

Una membrana osmótica, una membrana que permite que el agua pase a través de ella a niveles más altos que la sal, permite que ocurra la ósmosis.

Una membrana osmótica es semipermeable, es decir, permite que algunas sustancias pasen y otras no.

Aunque el agua pura puede fluir libremente en ambas direcciones, la sal y otras impurezas no pueden pasar a través de ella.

Durante la ósmosis, el agua solvente pasa a través de una membrana semipermeable hacia una sustancia concentrada en el otro lado hasta que la presión osmótica a través de la membrana es igual (generalmente 350 libras por pulgada cuadrada de calibre).

Ósmosis inversa:

La ósmosis inversa es tal como suena, exactamente lo contrario de la ósmosis.

Mientras que en la ósmosis, el agua solvente pasa a través de una membrana hasta que la presión a través de la membrana es igual, durante la ósmosis inversa, se necesita una fuerza con una presión mayor que la presión osmótica para permitir que el agua dulce pase a través de la membrana mientras se retiene la sal.

Cuanto mayor sea la presión por encima de la presión osmótica, más rápidamente se moverá el agua dulce a través de la membrana.

Por lo tanto, un desalinizador por ósmosis inversa combina estos procesos para hacer que el agua salada sea potable. En la siguiente página, veremos más de cerca el proceso de desalinización por ósmosis inversa.

Proceso de desalinización

Durante la ósmosis inversa, el agua salada es forzada a través de una membrana semipermeable que permite que las moléculas de agua pasen a través de ella mientras que todas las demás impurezas, incluyendo la sal, son retenidas.

A continuación veremos el proceso paso a paso de la desalinización por ósmosis inversa:

Para instalar un desalinizador por ósmosis inversa, primero se necesita una bomba de aspiración en la fuente de agua de mar.

A continuación, es necesario crear un flujo a través de la membrana. Esto hará que el agua pase a través del lado salado de la membrana hacia el lado no salado.

La presión proviene de una columna de agua en el lado salado de la membrana.

Esto eliminará la presión osmótica natural y creará presión adicional en la columna de agua, que empujará el agua a través de la membrana.

Por lo general, para desalinizar agua salada, se necesita una presión de hasta 50 a 60 bares.

El agua de alimentación se bombea a un recipiente cerrado. A medida que el agua pasa a través de la membrana, el agua de alimentación restante y la solución salina se vuelven más concentradas.

Para reducir la concentración de las sales disueltas restantes, parte del agua de alimentación y de la solución salina se saca del recipiente, ya que las sales disueltas en el agua de alimentación seguirían aumentando y, por lo tanto, requerirían más energía para superar la presión osmótica natural.

Una vez que el agua fluye a través de la membrana, y la presión es igual en ambos lados, comienza el proceso de desalinización.

Después de la ósmosis inversa, el nivel del agua será más alto en el lado donde se agregó la sal.

La diferencia en el nivel del agua es causada por la adición de sal y se llama presión osmótica; generalmente, la presión osmótica del agua de mar es de 26 bares.

La calidad del agua viene determinada por la presión, la concentración de sales en el agua de alimentación y la constante de permeación salina de la membrana semipermeable.

Para mejorar la calidad del agua, se puede hacer una segunda pasada de membrana.

Una vez que el agua dulce y el agua salada están separadas, el agua dulce debe ser estabilizada; es decir, el pH debe ser examinado para asegurarse de que es apta para el consumo.

A continuación veamos cómo se utilizan los desalinizadores por ósmosis inversa.

Los desalinizadores por ósmosis inversa convierten el agua de mar en deliciosa agua dulce.

Estos equipos desalinizadores por ósmosis inversa pueden funcionar tanto a gran escala como a pequeña escala.

Un mochilero o un aficionado a la navegación puede comprar un sistema de desalinización por ósmosis inversa para uso personal, o puede ser adquirido por grandes grupos industriales o comunitarios que necesiten agua dulce.

Muchas comunidades en zonas ecuatoriales, ambientes áridos y zonas costeras son buenos candidatos para los sistemas de desalinización por ósmosis inversa porque generalmente tienen agua de mar disponible pero carecen de agua dulce.

Por ejemplo, lugares como California, Florida, el Caribe, América Central y del Sur, el Mediterráneo, Oriente Medio y la costa del Pacífico son áreas en las que la desalinización por ósmosis inversa podría ser una opción viable para la producción de agua dulce a gran escala.

En comparación con otros dos procesos de desalinización, destilación y congelación-descongelación, la ósmosis inversa es la más rentable y eficiente energéticamente.

Por ejemplo, mientras que la destilación requiere de 30 a 186 caballos de fuerza de energía mecánica para eliminar un galón (3,7 litros) de agua de la solución salina, la desalinización por ósmosis inversa sólo necesita de 0,5 a 1,4 caballos de fuerza.

Además de ser energéticamente eficientes, los desalinizadores por ósmosis inversa son también de menor tamaño que otras unidades de desalinización.

A mayor escala, también son menos costosos de comprar y operar.

La mayoría de los desalinizadores funcionan con electricidad; sin embargo, si la electricidad no está disponible o es demasiado cara, también se puede utilizar un desalinizador alimentado con diésel o con energía solar.

Aunque los desalinizadores que funcionan con energía solar son inicialmente más caros de comprar, el ahorro de energía puede ser rentable al final.

Para cuidar de tu desalinizador por ósmosis inversa, no te olvides de vigilar el funcionamiento diario del sistema.

Asegúrate de ajustar la calibración y las bombas para detectar fugas o daños estructurales.

El principal problema con el que se puede topar con los desalinizadores por ósmosis inversa es la suciedad, cuando las membranas se obstruyen.

Para prevenir que esto ocurra, limpia la unidad cada cuatro meses más o menos y reemplaza los elementos filtrantes aproximadamente una vez cada ocho semanas.