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Fotos en 3D de los residuos de las desaladoras pueden aumentar su productividad en un 15%

Las imágenes representan la composición exacta de los desechos, lo que permite aplicar la técnica de limpieza más adecuada en cada caso

Pie de foto: Los colores de esta imagen representan la composición exacta de residuos acumulados en el filtro de una desaladora. Crédito: Avista Technologies.

Por Carlos Corominas

Aunque puedan parecer bonitos, los vivos colores que componen esta imagen son residuos. Concretamente, se trata de los desechos que con el paso del tiempo se van acumulando en las membranas encargadas de filtrar el agua de las plantas desaladoras. Su presencia reduce la eficiencia del filtro y obliga a bombear el agua con más fuerza para superar la resistencia que generan en el fluido. Para eliminarlos con mayor eficiencia y a largo plazo nace Chromatic Elemental Imaginery (Creación de Imágenes Cromáticas Elementales, y que se agrupa en las siglas de CEI), un innovador proceso que identifica su composición química exacta.

El agua que sirve de materia prima en cada desaladora viene acompañada por mezclas distintas de residuos que varían de una zona a otra. CEI, creado por Avista Technologies, averigua sus componentes exactos gracias a un haz de luz que emite sobre la superficie de la membrana. Los electrones chocan con cada átomo residual y lo excitan. Cuando el átomo regresa a su estado original emite rayos X con una frecuencia determinada, así es posible asignarles colores distintos para visualizarlos individualmente. La técnica da como resultado una imagen 3D que muestra cada capa de ensuciamiento de la membrana.

El resultado son estas coloridas y vivas imágenes que muestran “exactamente lo que hay en la membrana y si está combinado en un compuesto o aislado”, indica la directora del laboratorio de Avista Technologies, Sara Pietsch. Hasta ahora, estos análisis se hacían mediante una técnica que simplemente daba una imagen en blanco y negro de la suciedad. “Es como si pasaras de una película en blanco y negro en la que puedes saber que hay una puesta de Sol a una en color, en la que distingues las tonalidades de los pétalos de las flores”, afirma el presidente de Avista Technologies, Dave Walker.

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Pie de foto: Comparativa entre una imagen de los residuos obtenida con la técnica tradicional (izq.) y una otra obtenida mediante CEI. Crédito: Avista Technologies.

Esta ausencia de detalles hacía que las técnicas anteriores solo ofrecieran los porcentajes globales de cada elemento. “El silicio, el aluminio y el calcio combinados forman arcilla, antes no había forma de saber si estaban separados o juntos”, explica la Pietsch, y añade: “Tenías que deducir si la proporción de los elementos podía estar formando un bloque de arcilla, aunque nunca podías estar seguro”. Gracias al nuevo proceso, pueden comprender cómo interactúa cada elemento.

El profesor emérito de Ingeniería Química de la Universidad de La Laguna (Tenerife, España) Sebastián Delgado, que no guarda relación con la empresa, confirma que “este tipo de innovaciones son muy importantes”. Para el experto, “el mayor problema de la desalación es el ensuciamiento de las membranas, lo que está frenando su instalación en todo el mundo”. En su opinión, avances como CEI podría lograr que la desalación sea “más eficiente”.

Según los cálculos de Walker, los análisis realizados con CEI permiten también tratar aguas más sucias y pasar “de un 75% de tasa de recuperación de aguas muy sucias a un 90%”. Este aumento de la eficiencia se logra precisamente gracias al conocimiento en detalle de la mezcla residual de cada membrana, que permite diseñar la técnica de limpieza más adecuada en cada caso.

Pietsch explica esta mejora: “Si tienes un residuo de calcio carbonatado y le inyectas ácido sulfúrico [para limpiar la membrana] puedes generar sulfitos de carbono que también se acumulan”. Gracias a CEI, ahora es posible saber qué proporciones de calcio y carbono están formando calcio carbonatado. “De esta manera, primero se elimina el calcio carbonatado para inyectar posteriormente el ácido sulfúrico para limpiar otras partes”.

Eficacia a largo plazo

La limpieza de las membranas requiere que la desaladora detenga su funcionamiento. La membrana se puede extraer físicamente y limpiar manualmente o aplicar un chorro de agua a alta presión acompañado de químicos que eliminan los residuos. Tras aplicar estos productos, se descontamina el mecanismo para que pueda volver a funcionar. Pasado el tiempo, los residuos vuelven a acumularse y es necesario volver a limpiar la membrana.

Averiguar la mezcla exacta de residuos que se depositan en cada desaladora permite diseñar químicos a la carta que frenen su acumulación a largo plazo. “Se trata de eliminar la prueba y error de todo el proceso y atacar directamente a los residuos”, indica Walker. De esta forma no será necesario parar la planta con tanta frecuencia para limpiarla, con la consecuente pérdida de tiempo asociada a la detención de la depuradora. El director de Avista Technologies asegura que gracias a ello pueden “hacer que las membranas duren más tiempo y sean más eficientes”, explica Walker.

Saber “cómo se forma el ensuciamiento es importantísimo”, sentencia el profesor Delgado. En su opinión, todos estos conocimientos permiten “crear membranas nuevas que prevengan la acumulación de residuos”. Esta innovación tecnológica podría así “impulsar la industria de la desalación”, concluye el experto.

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