La ósmosis inversa nos resulta cada vez más familiar por sus aplicaciones en la purificación de agua potable, pero la ósmosis directa continúa siendo una gran desconocida. En ambas tecnologías el agua pasa a través de una membrana semipermeable que retiene las moléculas presentes en ella. Sin embargo, mientras que en la ósmosis inversa la fuerza impulsora del flujo de agua es una presión hidráulica (física), en la ósmosis directa el flujo circula movido por la diferencia de concentración de soluto, o sea, por un diferencial de presión química. Así, la ósmosis directa no requiere del uso de una bomba de alta presión siendo el consumo energético es mucho menor, pero igualmente se deben controlar los parámetros operacionales y el posible ensuciamiento de la membrana.
La ambientóloga Bàrbara Roselló Gomila estudió la aplicación de la ósmosis directa para transformar el agua residual en una corriente rica en ácidos grasos volátiles (AGVs) hasta una concentración de 300 mg por litro. Un pre-tratamiento necesario para que la solución resultante se pueda depurar con células de desalinización microbiana. El trabajo de investigación aplicada fue promovido y financiado por la empresa Aqualia y se llevó a cabo en los laboratorios del grupo LEQUIA bajo la supervisión del Dr. Gaëtan Blandin y la tutorización del Dr. Joaquim Comas. Los resultados obtenidos han permitido a Aqualia desarrollar una solución innovadora y de bajo coste para desalinizar agua: un sistema bioelectrogénico que aprovecha la materia orgánica contenida en el agua residual urbana como fuente de energía. Este es el objetivo final del proyecto europeo H2020 MIDES cofinanciado por la Comisión Europea (Ref. 685793) y coordinado por Aqualia.
Los principales retos a los que tuvo que enfrentarse Bàrbara Rosselló en su trabajo de fin de grado fueron, por un lado, el control del ensuciamiento de la membrana y, por el otro lado, la determinación de los parámetros operacionales que más influyen en el rechazo y la degradación de los AGV. Los resultados, publicados en la prestigiosa revista Journal of Membrane Science, mostraron que el rechazo de los AGVs depende fundamentalmente de su peso molecular pero también del pH, de forma que a pH 7.5 se puede alcanzar un rechazo cercano al 90%. En cuanto al ensuciamiento, provoca la formación de una película que degrada biológicamente los ácidos grasos durante la filtración. Un fenómeno que se puede mitigar con un pre-tratamiento con microfiltración y contra-lavados osmóticos entre ensayos hasta que al cabo de unos cuantos experimentos se produce un posible deterioro irreversible de la membrana que debería ser estudiado.
Los premios de la Cátedra FACSA de la Universitat Jaume I reconocen el mejor trabajo de fin de grado, el mejor trabajo de fin de máster y la mejor tesis doctoral en innovación en el ciclo integral del agua presentada durante el último curso. Las investigaciones de Bàrbara Rosselló, que además de aportar valiosos resultados abren nuevas líneas de trabajo, han sido merecedoras del premio al mejor trabajo de fin de grado consistente en 300 Euros. El acto de entrega tendrá lugar el próximo 4 de julio en la «Casa dels Caragols» de Castelló de la Plana.
