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La desalinización inspirada en insectos

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  • desalinización inspirada insectos

Sobre el blog

Belén Martinez-Lacuesta
Estudiante de Máster en Ingeniería Química.
Minsait
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Es bien sabido que la mayor parte del agua que hay en la Tierra es salada y se encuentra en mares y océanos, más exactamente el 96,5 %. Es por ello que, a raíz de la futura escasez de agua potable para abastecer al ser humano que habitará la tierra dentro de no muchos años, se están buscando alternativas de todo tipo para poder disponer del agua potable que será necesaria. Entre todas ellas, podemos hablar de la desalinización, es decir, de tratar el agua salada que tanto abunda en el planeta para hacerla potable. En este post voy a hablar de una nueva línea de investigación de desalinización inspirada en insectos acuáticos.

Seguro que alguna vez te has fijado en todos esos insectos que se pasean sin ningún esfuerzo por la superficie de las aguas en orillas de grandes volúmenes de aguas saladas. Estos seres vivos pertenecientes a la especie Halobates, no hacen mas que aprovechar la tensión superficial del agua para sostenerse sobre ella. Aunque el secreto realmente está en unas microtexturas que recubren las vellosidades de sus patas donde quedan atrapadas microburbujas que las mantienen a flote.

Es precisamente esta cualidad de los insectos acuáticos en la que se han basado los científicos de la King Abdullah University of Science and Technology (Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah), más concretamente en la especie colémbolo acuático, para crear una membranas de desalinización más eficaces y sostenibles.

Actualmente, las membranas de perfluorocarbono súper repelentes se usan popularmente para el proceso de desalinización conocido como destilación de membrana. Sin embargo, los perfluorocarbonos son caros, no biodegradables y vulnerables a incrustaciones y daños a temperaturas altas, según explica uno de los investigadores de KAUST, Ratus Das.

Precisamente con el objetivo de buscar alternativas a este método, el equipo de investigación del Centro de Desalinización y Reutilización del Agua de KAUST inspirándose en dos insectos de agua, creó una nueva membrana hecha con materiales húmedos diseñada especialmente con poros para atrapar gases que a su vez permiten separar simultáneamente agua caliente y salada de agua fría y pura, facilitando al mismo tiempo que se transfiera vapor de un lado a otro de la membrana, lo que daría lugar a membranas mas ecológicas y económicas.

Resumidamente, copiaron las características de las patas de los insectos en las membranas. Los poros de las membranas se crearon con diámetros de entrada y salida muchos más pequeños que los canales, con el fin de evitar la entrada del líquido. Comenzaron jugando con finas obleas de silicio y las pruebas demostraron que eran capaces de retener los gases con fuerza dentro de los poros del material durante más de seis semanas. Posteriormente se hizo la prueba con un material más barato y fácil de fabricar, el polimetacrilato de metilo (PMMA) y fueron capaces de separar la sal de aguas tanto calientes como frías al 100% durante más de 90 horas según indica otro miembro del equipo, Sankara Arunachalam.

Los experimentos de estos investigadores demuestran la eficacia y resistencia de su diseño ecológico de la membrana que además ofrece un coste de producción más bajo. Sin embargo, queda por probar su comportamiento a escala industrial, si esto resultara satisfactorio sería innegable que es un hallazgo que podría desbloquear los problemas de costes y eficacias que ocurren actualmente en los procesos de desalinización.

El otro reto de la desalinización

Por suerte, se está avanzando mucho en el proceso y están surgiendo nuevas tecnologías. Sin embargo, el problema de este método de obtención de agua potable no se encuentra solo en las eficacias del proceso, también que de él surgen salmueras que actualmente suelen bombearse de vuelta al mar, pudiendo ser perjudicial para los ecosistemas marinos, además del gasto energético que ello supone.

El MIT (Instituto de Tecnología de Massachusetts) ha presentado recientemente una solución tecnológica que consiste en usar parte de esta salmuera para producir compuestos químicos como ácido clorhídrico o hidróxido de sodio, conocido también como sosa caústica. Además de sus numerosas aplicaciones en la industria química, este componente permitiría tratar previamente el agua a desalar modificando su acidez e impidiendo la obstrucción de membranas. La sosa cáustica sobrante podría comercializarse también para mejorar la sostenibilidad del proceso.

En definitiva, no cabe duda de que en un futuro necesitaremos más agua para abastecernos y teniendo en cuenta que hay tanta agua salada explotable, necesitaremos potenciar y optimizar los procesos de desalinización. Sin olvidar por supuesto por también tratar de reducir el consumo de agua y aumentar su reutilización.

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