Energia azul

Que es el Gradiente salino , también llamado osmótica o energía azul?

Se conoce como Gradiente salino al fenomeno que se produce cuando mezclamos agua dulce y salada.  Si tenemos en cuenta que el agua marina, o sea agua salada o con alto contenido en Cloruro de Sodio (NaCl), tiene una presión osmótica diferente al agua fluvial, se puede ejercer  por diferencial de presión la obtención de energía eléctrica.

Las ubicaciones ideales para implementar una planta energética de conversión osmótica es en la confluencia de los ríos en el mar o estuario, pero para obtener el mayor y mejor potencial energético deben de ser ríos caudalosos y las mareas no deben de tener grandes desniveles para así poder mantener el gradiente salino entre agua dulce y salada

Osmosis por presión retardada, Pressure Retarded Osmosis (PRO)

El agua de mar se desplaza a un receptáculo en el que la presión es menor que la diferencia de presión osmótica entre agua dulce (de baja salinidad) y agua de mar (o agua  salina). El agua dulce traspasa una membrana semipermeable y aumenta la presión y con ello el volumen en el interior de la cámara que rebosa y hace girar una turbina a medida que se compensa la presión.

En el Gradiente salino se denomina presión osmótica.

La ósmosis se produce al traspasar por una membrana semipermeable el agua, con una solución con menor saturación(hipotónica), caso del agua fluvial (PRESION OSMOTICA =0) a otra altamente saturada(hipertónica).concentrada en Cloruro de Sodio (ClNa) como ocurre con el agua de mar (PRESION OSMOTICA >0)

QUE ES LA OSMOSIS INVERSA

La ósmosis inversa es aquella a la que se fuerza elevando la presión en la solución de mayor saturación para vencer la presión osmática, traspasando el agua hacia el compartimiento de menor saturación. Se utiliza en la desalinización del agua de mar 

Métodos utilizados para la obtención de energía en el Gradiente salino

Electrodiálisis inversa, Reverse electrodialysis (RED)

Podríamos entender el sistema como una batería de sal. Por medio de unas membranas alternas que separan los iones sódicos(Na) del cloruro de sodio(ClNa) y son transferidos al cátodo positivo, mientras que los negativos correspondientes a los átomos de cloro(Cl) se traspasan al ánodo o polo negativo  y como resultado de ello se produce una corriente que es transferida a la red eléctrica.

Gradiente salino 2
Técnica osmótica RED
Gradiente salino 1
Osmosis por presión retardada (PRO)

Compresión de vapor

Actúa de forma similar al ciclo abierto de la Conversión Térmica Oceánica (OTEC) y se basa en evaporar el agua dulce en el vacío para condensarla en agua marina y el vapor que produce realiza el movimiento de una turbina La ventaja sobre las anteriores , es que no precisa una membrana de intercambio que supone un mantenimiento y coste importante

Generador hidrocrático

Tampoco requiere membranas de intercambio.  El sistema se basa en incorporar agua dulce y a la vez agua salada en un cilindro perforado que por osmosis transfiere su potencia a una turbina

Ventajas y desventajas conocidas hasta la fecha sobre el Gradiente salino

Paises que han iniciado instalaciones osmoticas

  • Holanda, dique Afsluitdijk, que hace de barrera entre el lago Ijsselmeer y el mar de Frisia. Producción de 50 kilovatios/h, 
  • Vladivostok, en la bahía Golden Horn, en Rusia cercana a Corea del Norte y China con una baja  producción de 0.15 kWh/m3 de agua dulce

  • Tofte (Noruega) en el 2009 producción de 10 KW, se cerro en 2013 por problemas con las membranas  que reducian la productividad

Con todo ello llegamos a la conclusión de....

Estamos ante una tecnología incipiente de la que se augura un futuro prometedor. Estudiosos de la materia calculan que el Gradiente salino, podría abastecer la demanda mundial de energia hasta un 74%, pero hoy por hoy se nos hace un tanto difícil asimilarlo, si no se superan una serie de problemas añadidos a la producción, entre los que destacamos:

  • Alta inversión con bajo rendimiento
  • Las membranas se degradan por las incrustaciones marinas. Se están intentando utilizar otros medios carentes de membrana, o buscar sistemas que las remplacen. En ello se apuntan sistemas que implican nanotecnologia 
  • Alta degradación  provocada por lo corrosivo de las aguas salinas

A la hora de apostar por energías renovables alternativas y su competencia directa con las energías de hidrocarburos o nucleares establecidas y con los intereses de los grandes lobis se hace dificil el avance en esta tecnica, si no se encuentran alternativas que las hagan mas viables.

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