Científicos desarrollan una nueva forma de obtener energía renovable

Zona de estuario, donde el río (agua dulce) se une al océano (agua salada). Imagen vía UMich

Las grandes fuentes de energía renovable que más conocemos son las turbinas eólicas, las represas hidroeléctricas, las plantas geotermales y los paneles solares, pero ahora existe un trabajo de la Universidad Estatal de Pensilvania, EEUU, que propone una nueva forma, informa IFLScience.

Cuando se mezclan el agua salada y dulce (o fresca), la gradiente de salinidad se equilibra naturalmente, creando, con el tiempo, una concentración global de moléculas de sal. Este proceso se puede usar para generar una corriente eléctrica.

Si se pone una barrera que permita al agua dulce y salada moverse a través, pero al mismo tiempo evitando que la atraviesen las moléculas de sal más grandes, entonces se puede producir un tipo de presión conocida como presión osmótica, que aumenta cuando la gradiente de salinidad se vuelve menos balanceada.

Mientras más se bloquea el flujo de sal hacia el otro lado de la barrera, más alta será la concentración de sal en su contenedor de origen. Esto incrementa la presión osmótica en el contenedor del agua fresca; presión que se puede convertir en energía, la que a su vez puede echar a andar un sistema de turbinas que genere electricidad.

«El fin de esta tecnología es generar electricidad desde donde los ríos de unen al océano», dice Christopher Gorski, miembro del equipo investigador y profesor asistente en ingeniería ambiental de la U. Estatal de Pensilvania.

El método, conocido como osmosis por presión retardada (OPR), es potencialmente prometedor, pero no es ideal, porque las membranas usadas como barrera tienden a bloquearse con bacterias y desechos, lo que hace que el flujo del agua se detenga.

Pero hay otra tecnología, la electrodiálisis inversa (EDI), que usa la gradiente eléctrica generada por el desequilibrio salino. En este caso, en lugar de permitir que el agua atraviese la membrana, se dejan pasar iones de sodio cargados o iones de cloruro cargados negativamente. Esto hace que una sección quede cargada positivamente y la otra, negativamente.

Este desequilibrio también permite generar energía, pero en menor cantidad.

La innovación del equipo de la U. del Estado de Pensilvania fue combinar el método EDI con una tecnología conocida como mezcla de capacitivos (CapMix), que usa dos electrodos para captar energía desde dos cámaras de agua con diferentes salinidades.

Esto hizo que se pudiera generar mucha más electricidad, como se describe detalladamente en el artículo publicado en Energy and Environment Science. El método alcanza el nivel de productividad del OPR, pero sin el problema de una membrana bloqueada.

El método está en pañales, pero el equipo piensa que con esta tecnología híbrida se puede generar hasta un 40% de la  demanda global de electricidad y sin una huella de carbono considerable. Este podría ser un nuevo tipo de energía renovable que se sume a los que están en creciente desarrollo.

El Ciudadano