Los problemas del agua se han convertido en una amenaza mundial extremadamente acuciante. Con el cambio climático se producen impactos ambientales sin precedentes: inundaciones torrenciales en algunas zonas, sequías en otras, aumento y descenso del nivel del mar. Si a esto se añade la amenaza de la superpoblación - y la demanda y la contaminación que trae consigo el aumento de la población - el agua se convierte en uno de los principales problemas ambientales a los que hay que prestar atención en la próxima generación.
Las plantas y sistemas de tratamiento de agua están adaptando la ósmosis inversa para abordar algunas de estas preocupaciones. En Perth, Australia (notablemente seco y árido, pero rodeado de mar), casi 17 por ciento del agua potable de la zona es agua de mar desalada que proviene de una planta de ósmosis inversa. En todo el mundo hay más de 13.000 plantas desalinizadoras, según la Asociación Internacional de Desalinización.
¿Qué es la ósmosis inversa?
Primero, haremos nuestra solución. Empezamos con una vieja y aburrida taza de agua. Para condimentar las cosas, llamaremos al agua el "disolvente", lo cual es conveniente, porque eso es lo que es. Para hacer nuestro solvente un poco más sabroso, lo disolveremos en un poco de azúcar delicioso. El azúcar es el soluto. Sólo para seguir la pista, ahora tenemos agua (solvente) en la que hemos disuelto el azúcar (soluto), para hacer agua azucarada (nuestra solución).Ahora que tenemos nuestra solución de agua azucarada, tomaremos un tubo en U. Un tubo en U es un vaso de precipitados, con forma de U. Justo en el centro del tubo, imagina un poco de Gore-tex que corta la U por la mitad. Gore-tex es nuestra "membrana semipermeable". Gore-tex es un plástico delgado, punteado con mil millones de pequeños agujeros que permiten que el vapor de agua pase a través, pero que el líquido permanezca fuera. (El envoltorio de Saran no dejaba pasar nada, y un trozo de tela de algodón dejaba pasar cualquier cosa.)
En un brazo del tubo en U, vertemos nuestra mezcla de agua azucarada. En otro vertemos nuestra vieja agua. Es entonces cuando comienza la magia de la ósmosis, si el movimiento del agua te parece mágico. El nivel de líquido en el brazo de agua azucarada se elevará lentamente, a medida que el solvente (agua) se mueve a través del Gore-tex, para hacer ambos lados del brazo más iguales en una proporción de azúcar a agua.
¿Pero por qué sucede eso? En pocas palabras, porque el agua quiere encontrar el equilibrio. Y debido a que un lado del brazo está lleno de azúcar, el agua pura del otro lado decide pasar de un lado a otro para hacer que la concentración sea más igual o hasta que se alcance la presión osmótica (la presión que ocurre a medida que las moléculas se mueven).
Así que ahí está usted; la ósmosis es cuando un solvente de solución de soluto de baja concentración se mueve a través de una membrana para llegar a la solución de mayor concentración, debilitándola así. ¡Lo lograste!
¿Dónde se usa la ósmosis inversa?
Lo que nos lleva a uno de los usos más comunes de la ósmosis inversa que ya hemos comentado: la desalinización del agua. Eso incluye plantas grandes (hay más de 100 países que usan la desalinización) u operaciones más pequeñas - por ejemplo, el tipo de filtro que se puede llevar de campamento para asegurar un suministro saludable de agua potable.La ósmosis inversa es también una de las pocas formas en que podemos eliminar ciertos minerales o productos químicos de un suministro de agua. Algunas fuentes de agua tienen niveles extremadamente altos de fluorización natural, lo que puede llevar a la fluorosis del esmalte (dientes moteados), o a la fluorosis esquelética mucho más severa (una flexión real de los huesos de una persona o del marco esquelético). La ósmosis inversa puede filtrar el fluoruro, u otras impurezas, a gran escala de una manera que un filtro a base de carbón vegetal (como el que se encuentra más comúnmente en los hogares) no puede. Existen también aparatos de ósmosis inversa que consiguen agua potable y libre de impurezas, que se pueden instalar directamente en casa.
También se utiliza con fines de reciclaje; los productos químicos utilizados para tratar los metales para su reciclaje crean aguas residuales nocivas, y la ósmosis inversa puede extraer agua limpia para una mejor eliminación de los productos químicos. ¿Pero aún más divertido que el reciclaje? Tratamientos de ósmosis inversa de aguas residuales, en los que las aguas residuales pasan por el proceso para crear algo potable. Lo han apodado "inodoro a golpear" por una razón, y aunque puede hacer que te detengas, es una forma prometedora para que las naciones en desarrollo produzcan agua potable.
Pero la ósmosis inversa también se utiliza en otras industrias; de hecho, el jarabe de arce se produce utilizando ósmosis para separar el concentrado azucarado del agua de la savia. La industria láctea utiliza la filtración por ósmosis inversa para concentrar suero de leche y leche, y la industria del vino ha comenzado a utilizarla para filtrar elementos indeseables como algunos ácidos, humo o para controlar el contenido de alcohol. La ósmosis inversa se utiliza para crear etanol puro, libre de contaminantes.
Otra cosa divertida de la ósmosis inversa es que la alta presión que hace que la ósmosis inversa sea efectiva puede reciclarse por sí misma. Las bombas de alta presión fuerzan el paso del agua, y el agua salada restante se expulsa a una velocidad extremadamente alta. Si esta ramificación se realiza a través de una turbina o motor, la presión puede ser reutilizada en las bombas que inicialmente fuerzan el paso del agua, por lo que se vuelve a cosechar la energía.
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