La energía del futuro es la energía osmótica y podría producir un 40% de la demanda energética mundial. Un equipo de investigadores ha conseguido aprovechar las diferencias de salinidad entre el agua de los ríos y el agua del mar para producir energía en cantidades sin precedentes.
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Christopher Gorski, profesor de ingeniería de la Universidad Penn State y parte de este equipo, afirma que «el objetivo de esta tecnología era sacarle partido a las distintas concentraciones de sal de las dos masas de agua«.
Pero quizás no esperaban que los resultados fueran a ser los que fueran: y es que esta tecnología consigue producir una cantidad de energía que no logra ningún otro sistema.
La diferencia entre concentraciones de sal produce energía; por ello, desde hace tiempo las desembocaduras de los ríos son sitios ideales para instalar plantas energéticas. Sin embargo, las tecnologías que se habían desarrollado hasta ahora no estaban a la altura.
La ‘ósmosis por presión retardada’ es el sistema más potente que había hasta ahora: usa membranas semipermeables que aprovechan la concentración para generar electricidad.
El problema es que esas membranas se convertían rápidamente en nidos de bacterias, que acababan por bloquear los canales por donde pasaba el agua.
Consecuencia: su efectividad caía en picado.
En el otro sistema, la ‘electrodiálisis inversa’, no es el agua el que atraviesa la membrana, sino la sal disuelta. La estrategia consiste en intercalar varios canales de agua separados por membranas de este tipo para crear una especie de pila.
Las membranas no se bloquean y el sistema no pierde eficiencia, pero, en cambio, se produce muy poca energía.
El nuevo sistema de energía osmótica
Ahora, el equipo de la Penn State ha combinado esta última tecnología (la electrodiálisis inversa) con la ‘mezcla capacitativa’: un sistema que utiliza electrodos expuestos secuencialmente a flujos de agua con distintas concentraciones.
El resultado es una celda de flujo electroquímico que produce una cantidad energía sin precedentes y sin pérdidas de eficiencia.
La celda usa un sistema muy parecido al de la electrodiálisis inversa, pero que va cambiando (en cada ciclo) el tipo de agua que pasa por cada canal.
De esta forma, se producen ambos efectos, que combinados producen mucha más energía de la que se esperaba antes de iniciar esta investigación.
Concretamente, 12,6 vatios por metro cuadrado de membrana, frente a los 2,9 de la electrodiálisis inversa y los 9,2 de la ósmosis por presión retardada (en pleno rendimiento).
Según sus estimaciones, esta diferencia de concentraciones tiene el potencial de generar el 40% de toda la demanda mundial de energía.
Aunque la fusión nuclear sería una revolución sin precedentes, la energía osmótica tiene muchas opciones de convertirse en la energía del futuro.
Aún lejos de hacerse realidad
Los resultados son muy esperanzadores, pero aún queda lo más complejo: llevarlo a entornos reales y ver cómo otros compuestos químicos, presentes en esos entornos, pueden afectar a las células electroquímicas.
Según afirma el propio investigador, Christopher Gorski, todavía hay necesidad de mejora: «la tecnología está a más de cinco años de que nadie vea las plantas piloto cerca de las playas«.
Según explica Gorski, se necesitarán hacer varias cosas para traducir la tecnología en centrales eléctricas reales. «Primero, necesitamos optimizar la química. Hay numerosos materiales que podrían ser utilizados, pero sólo un puñado que se han probado. A continuación, tenemos que considerar los costos de cada componente en el dispositivo en relación con su rendimiento«.
El mayor desafío es el alto costo de las membranas de intercambio iónico. Reducir estos costes es crítico para hacer esta tecnología competitiva en relación con otras tecnologías de energía renovable.
Fuente Innovaticias
