Desalinización De Agua Marina

Antecedentes.
En la actualidad se contabilizan unas dos mil millones de personas que no tienen agua potable. Esto es debido a varias causas como la sequía, la contaminación y la presencia de aguas salinas no aptas para consumo humano.
A través de los siglos, los científicos han buscado formas de eliminar las sales disueltas en el agua de mar, proceso denominado desalinización, paraaumentar el suministro de agua potable. Los océanos son una disolución acuosa enorme y extremadamente compleja. Hay alrededor de 1.5 x 1021L de agua en los océanos, de la cual el 3.5 % (en masa) está constituido por material disuelto. La desalinización puede parecer un objetivo bastante simple, sin embargo, la tecnología es muy costosa.
Las plantas desalinizadoras de agua de mar hanproducido agua potable durante muchos años. Sin embargo, hasta hace poco la desalinización sólo se ha empleado en circunstancias extremas debido al altísimo consumo de energía del proceso.
La utilización de la energía solar para la destilación del agua es un práctica que se viene realizando desde hace mucho tiempo. El primer documento que habla sobre esta cuestión data de 1551 y fue redactado poralquimistas árabes. En 1589, Della Porta describe una sistema de destilación de agua con energía solar. En 1862, Lavoisier experimenta estas técnicas mediante el uso de grandes lentes que concentran la radiación solar.
Las primeras plantas desalinizadoras utilizaban diversas tecnologías de evaporación. Las desalinizadoras por evaporación más avanzadas, de múltiples etapas, tienen unconsumo de energía de más de 9 kWh por metro cúbico de agua potable producido. Por esta razón, inicialmente las grandes desalinizadoras de agua de mar se construyeron en lugares en los que el coste de la energía era muy bajo, como el Oriente Medio, o cercanos a plantas de procesamiento con calor sobrante disponible.
En los años setenta se desarrolló el proceso de ósmosis inversa de agua de mar,con el que se obtiene agua potable a partir de agua de mar que se fuerza a pasar, bajo una alta presión, a través de una membrana semipermeable que filtra las sales y las impurezas
En 1985, Filmtec (Dow Chemical Co.) desarrolló el primer elemento comercial de ósmosis inversa de baja presión y una sola etapa. Al mismo tiempo, los fabricantes de bombas adaptaban tecnologías existentes, comolas turbinas de movimiento inverso y las ruedas Pelton, a las plantas de ósmosis inversa para recuperar la energía. Las nuevas tecnologías de membranas y los dispositivos de recuperación de energía de primera generación posibilitaron la desalinización de agua de mar con un consumo energético de algo menos de 4,0 kWh/m3. La maquinaria rotatoria de estos primeros dispositivos de recuperación deenergía estaba fabricada con piezas metálicas que a menudo presentaban problemas de corrosión, desgaste y mantenimiento al instalarse en un entorno marino.
En 1990 llegó al mercado una segunda generación de dispositivos de recuperación de energía que empleaban materiales de alta aleación, resistentes al desgaste, tales como el acero inoxidable 904L. Por esta época también se desarrolló elturbocargador hidráulico. Estas innovaciones mejoraron la fiabilidad y redujeron el mantenimiento necesario, aunque todavía se limitaban a recuperar sólo entre un 50 y un 80 % de la energía del flujo de salmuera a alta presión de las plantas de ósmosis inversa debido a diversos problemas inherentes de rendimiento.
Durante los últimos 20 años, varios inventores han intentado desarrollar dispositivoscomerciales avanzados de recuperación de energía que permitieran resolver las limitaciones de rendimiento. Estos dispositivos empleaban combinaciones de pistones, palas, válvulas y temporizadores; algunos funcionaban bien inicialmente, pero presentaban muchos problemas de mantenimiento. Otros estaban equipados con programas de inteligencia artificial, con lo que desaparecían rápidamente en un...