Purificación de Agua – Capítulo 2 – Agua de Mar
En este capítulo examinaremos los métodos para purificar agua de mar y cómo lo hacemos en Wananchi.
¿Qué es el agua de mar?
La mayor fuente de agua del planeta es, sin duda, el mar. Alrededor del 97% del agua del mundo se encuentra en los océanos, que cubren más del 70% de la superficie de nuestro planeta. La abundancia del agua de mar la convierte en una fuente lógica para los seres humanos.
El agua de mar tiene una alta concentración de sal, lo que se describe como agua salina. Sin embargo, purificar agua de mar es complicado. La concentración de sal en el agua de mar (su salinidad) es de aproximadamente 35 partes por mil; en otras palabras, alrededor del 3.5% del peso del agua de mar está compuesto por sales disueltas. Típicamente describimos la salinidad del agua de mar como 35,000 ppm (partes por millón). El agua salina está en el rango de 10,000 a 35,000 ppm.
A diferencia de las partículas suspendidas en el agua, como suciedad y bacterias, las sales disueltas no se pueden filtrar utilizando filtros de partículas convencionales; las sales deben separarse del agua. A este proceso se le llama desalación.
Métodos de desalación
Existen varios métodos para desalinizar agua. A continuación, se ofrece una descripción general de algunos de los más comunes:
Evaporación o destilación
Este proceso ocurre naturalmente y es de donde proviene la mayor parte de nuestra agua potable. Cuando el agua se calienta por el sol o aire cálido, se convierte en gas, se mezcla con el aire, se condensa y vuelve a caer a la tierra como lluvia, nieve o hielo. La evaporación se ha utilizado durante al menos 1,500 años, pero requiere una cantidad significativa de energía de calentamiento y equipos de condensación para capturar cantidades notables de agua.
Electrodiálisis
Este proceso transporta la sal del agua a través de una membrana de intercambio iónico hacia una solución salina mediante una diferencia de potencial eléctrico. Es un proceso extremadamente demandante de energía.
Formación de hidratos de gas
Un hidrato de gas es una forma cristalina similar al hielo, formada por agua y un gas de bajo peso molecular como el metano. En este proceso, todas las sales e impurezas desaparecen del agua, y al aumentar la temperatura, el gas se recupera, dejando agua pura. Requiere altas presiones y temperaturas bajas, demandando mucha energía.
Ósmosis inversa (RO)
La ósmosis inversa es el proceso de presurizar agua salada contra una membrana con un tamaño de poro de aproximadamente 0.0001 micrones. Las sales y sólidos disueltos permanecen en el lado de alta presión, mientras que el agua pura pasa al lado de baja presión. Es el método más eficiente y confiable actualmente.
Nanofiltración
Similar a la ósmosis inversa, pero con poros más grandes (1-10 nanómetros). Rechaza menos sal que la ósmosis inversa, pero utiliza menos energía. Sin embargo, requiere múltiples etapas para alcanzar los resultados deseados.
Avances tecnológicos
Los avances en tecnología, como el uso de membranas de grafeno para ósmosis inversa, están en desarrollo para aumentar la eficiencia y durabilidad de los sistemas de desalación.
Sistemas de desalación de agua Seawolf de Wananchi
La serie Seawolf utiliza ósmosis inversa para desalinizar el agua de mar. El sistema está diseñado para producir agua potable en conformidad con las directrices de la Organización Mundial de la Salud (OMS).
Etapas del proceso de Seawolf:
- Etapa 1: Se extrae agua de la fuente y se presuriza para que pase por las etapas de pretratamiento.
- Etapa 2: Se filtra para eliminar partículas suspendidas de hasta 5 micrones.
- Etapa 3: Se elimina el cloro mediante filtración de carbono para proteger las membranas RO.
- Etapa 4: Se introduce agua al sistema de alta presión (850 psi).
- Etapa 5: Se dirige el agua presurizada a las membranas RO para separar agua potable y salmuera.
- Etapa 6: El agua potable pasa por lámparas germicidas UVC para eliminar patógenos.
- Etapa 7: Si se instala, se dosifica el agua con desinfectante para protegerla de contaminación cruzada.
Tratamiento de agua Nuclear, Biológica y Química (NBC)
Además de desalinizar, Seawolf puede eliminar contaminantes nucleares, biológicos y químicos del agua, utilizando métodos documentados en el manual del Cuerpo de Marines de EE. UU..
¿El agua RO es dañina?
Algunos afirman que el agua RO es perjudicial porque elimina minerales esenciales. Sin embargo, esto es un mito. Consumimos los nutrientes necesarios a través de los alimentos, por lo que no es necesario remineralizar el agua RO.
Mantenimiento y vida útil de las membranas RO
Las membranas RO tienen una vida útil de 5-7 años si se mantienen correctamente. Esto incluye:
- Desincrustación periódica para eliminar acumulaciones minerales.
- Limpieza biológica para eliminar moho y hongos.
- Almacenamiento adecuado para evitar que las membranas se sequen y se vuelvan quebradizas.
Estas tareas son sencillas y se realizan utilizando el propio sistema de purificación.
Source: Wananchi
