La desalinización por ósmosis inversa (OI) es uno de los métodos más utilizados y eficaces para eliminar la sal y otras impurezas del agua de mar y hacerla apta para el consumo humano, el riego y otros usos.
El proceso funciona aplicando presión para forzar el agua a través de una membrana semipermeable, separando la sal y otras impurezas de las moléculas de agua. En este blog analizaremos en profundidad el proceso de desalinización por ósmosis inversa, sus ventajas y sus limitaciones.
El fenómeno físico conocido como ósmosis se produce cuando dos líquidos con concentraciones diferentes que están separados por una membrana semipermeable entran en contacto e intentan equilibrarse de forma natural. El líquido de menor concentración pasa a través de la membrana en dirección al líquido de mayor concentración.
En la ósmosis inversa, el agua tiende a fluir de un líquido de mayor concentración a otro de menor concentración a través de la membrana de ósmosis inversa, y luego produce agua utilizable. El permeado es el agua dulce que produce el agua, y el concentrado restante es la salmuera.
La ósmosis inversa es un tipo de filtración, que utiliza principalmente membranas semipermeables para bloquear las moléculas más grandes,la sal y otros contaminantes en el agua de mar a través de sus huecos lo suficientemente pequeños, permitiendo que sólo el agua pura pase, logrando así el propósito de la desalinización del agua de mar.
La ósmosis inversa es el proceso de forzar el agua de mar a través de una membrana semipermeable que deja pasar las moléculas de agua pero mantiene fuera el resto de contaminantes, incluida la sal.
A continuación se detalla paso a paso el procedimiento de desalinización por ósmosis inversa:
Paso 1: Primero se configura el sistema de desalinización de agua de mar por ósmosis inversa y se instala una bomba de entrada de agua en la fuente de agua de mar.
Paso 2: Tratamiento preliminar del agua de mar introducida para eliminar impurezas como algas y otras materias orgánicas.
Paso 3: Presurizar el agua de mar tratada para que pase a través de la media membrana, donde sólo las moléculas de agua pueden pasar a través de la media membrana, y la sal y otras impurezas quedarán bloqueadas.
Paso 4: Bombear el agua dulce producida a contenedores cerrados para su almacenamiento, someterla a un tratamiento secundario (como procesos de remineralización y cloración) y, a continuación, transportarla y utilizarla.
Paso 5: El agua afluente restante y la solución salina se diluyen y se vierten de nuevo al océano.
La mayor parte de las regiones áridas y con grave escasez de agua (como Oriente Medio, el sur de Estados Unidos, Australia,etc.) han utilizado ampliamente sistemas de tratamiento de agua de mar para satisfacer mejor las necesidades de agua de la vida y la producción de la población local.
El proceso de desalinización del agua de mar puede eliminar eficazmente alrededor del 3% de la sal del agua de mar:
El tratamiento de agua de mar es en su mayoría un sistema modular, el diseño compacto del sistema puede ahorrar costes económicos, y es fácil de instalar y mover.Ideal para aplicaciones municipales o comerciales de agua potable, proporcionando grandes volúmenes de agua utilizable, mientras que el ahorro de espacio.
La situación actual de las fuentes de agua es muy digna de atención, no sólo para proteger el uso del agua sino, lo que es más importante, para aumentar los recursos hídricos disponibles.Con más del 95% de toda el agua de la Tierra, el océano resulta ser una muy buena opción como recurso disponible para el agua potable.
Hay otra forma de tratamiento de desalinización que es una variante térmica. Su principio de funcionamiento es similar al del sistema de circulación de agua, que evapora el agua y luego la condensa para producir agua limpia. Este método puede eliminar eficazmente las partículas no deseadas, pero la eficacia del trabajo es baja y la cantidad de agua pura producida no es tanta como la del sistema de ósmosis inversa.
Tras el tratamiento por ósmosis inversa, el agua es muy pura. Y también hay que devolver al agua los minerales que necesita la gente, lo que implica el proceso de remineralización, que también puede utilizarse para ajustar el pH del agua.
Las ventajas del sistema de tratamiento del agua de mar son tan evidentes que se puede obtener agua muy limpia y segura, así que ¿por qué algunos lugares siguen sin utilizar el sistema? Precisamente por algunas limitaciones de su sistema:
La membrana de ósmosis inversa es relativamente frágil, y es fácil que se ensucie, lo que afecta al efecto de uso y acorta la vida útil. Es muy necesario pretratar el agua de mar, que puede filtrar algunos contaminantes e impurezas de mayor tamaño y reducir la pérdida de membranas.
El sistema de ósmosis inversa bombea continuamente agua de mar, la presuriza y la introduce en el contenedor de la membrana, lo que supone un proceso de flujo constante.
En algunos sistemas, la presión necesaria puede llegar incluso a 1000psi(69 bar). En realidad, es posible recuperar la energía de la presión osmótica que se ha almacenado en el concentrado, lo que reduce el coste global de la energía.
Muchos países en desarrollo no disponen de la capacidad, los recursos de construcción y los costes de explotación necesarios para llevar a cabo proyectos de sistemas de desalinización de agua de mar. Además, el proceso de desalinización de agua de mar también necesita consumir muchos costes económicos para su funcionamiento.En comparación con los costes de tratamiento de las aguas subterráneas y otras fuentes de aguas superficiales, los sistemas de tratamiento marinos son obviamente más caros.
Aunque los sistemas de desalinización se están generalizando en el mercado, ciertas regiones requieren mayores concentraciones debido a la mayor demanda de agua. Según estadísticas incompletas, casi 20.000 plantas desalinizadoras de agua de mar han utilizado estos sistemas.
Entre ellas, Oriente Medio y el Norte de África representan una gran parte, y las máquinas desalinizadoras de agua de mar se utilizan sobre todo en estas regiones.
Aunque el uso de sistemas de desalinización de agua de mar en Oriente Medio y otras regiones sigue creciendo, se espera que el uso de Asia, América del Sur y otras regiones aumente gradualmente en el futuro.
El grado de actualización técnica del sistema está directamente relacionado con la producción de agua pura, y la actualización del sistema también reducirá el consumo de energía necesario para la producción de agua, por lo que el sistema de desalinización de agua de mar se hará más popular.
La desalinización de agua de mar utiliza principalmente la tecnología de ósmosis inversa para separar las moléculas de agua del agua de mar y obtener agua pura.Las ventajas de la desalinización son significativas y muchas actividades de producción industrial y comercial se benefician de ella, como centrales eléctricas, campos petrolíferos y otros usos industriales.
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