Osmótica, la energía del futuro

Decía el famoso hidrólogo Jorge Manrique que “nuestras vidas son los ríos que van a dar al mar”. Lo que no sabía (ni llegaba si quiera a intuir) era que ese “dar al mar” podría generar hasta el 40% de toda la demanda energética mundial. 

Mientras que a la fusión nuclear (“la energía del futuro®”) le quedan siempre 30 años, muchos científicos tratan de solucionar el problema energético mirando a lugares poco investigados. Ahora un equipo de la Penn State han conseguido aprovechar las diferencias de salinidad entre el agua de los ríos y el agua del mar. Y tiene una pinta brutal.

La energía osmótica ya está aquí

“El objetivo de esta tecnología era sacarle partido a las distintas concentraciones de sal de las dos masas de agua”, explicaba Christopher Gorski, profesor de ingeniería de la Penn State y parte del equipo de desarrollo. Y vaya si lo han conseguido: su tecnología consigue producir una cantidad de energía sin precedentes.

Ya sabíamos que esa diferencia entre concentraciones de sal podía producir energía; también sabíamos que, por ello, las desembocaduras de los ríos podían ser sitios ideales para instalar plantas energéticas. El problema es que las tecnologías que habíamos desarrollado hasta ahora no daban la talla.

Esto se ve claro si nos fijamos en las dos más potentes: La ‘ósmosis por presión retardada’ es el mejor sistema que teníamos hasta ahora: usa membranas semipermeables que aprovechan la concentración para generar electricidad. El problema es que esas membranas se convertían rápidamente en nidos de bacterias y su efectividad caía en picado: las bacterias acababan por bloquear los canales por donde pasaba el agua.

En el otro sistema (llamado ‘de electrodiálisis inversa’), digamos que el agua no atraviesa la membrana, sino que lo hace la sal disuelta. La estrategia consiste en intercalar varios canales de agua separados por membranas de este tipo para crear una especie de pila. Las membranas no se bloquean y el sistema no pierde eficiencia, pero, en cambio, se produce muy poca energía.

El nuevo sistema de energía osmótica

El equipo de la Penn State ha combinado esta última tecnología (la electrodiálisis inversa’) con la ‘mezcla capacitativa’ (un sistema que utiliza electrodos expuestos secuencialmente a flujos de agua con distintas concentraciones). El resultado es una celda de flujo electroquímico que produce una cantidad energía sin precedentes y sin pérdidas de eficiencia.

La celda usa un sistema muy parecido al de la electrodiálisis inversa, pero que va cambiando (en cada ciclo) el tipo de agua que pasa por cada canal. De esta forma, se producen ambos efectos y “combinados producen mucha más energía de la que esperábamos”, explica Gorski.

Mucha energía, pero… ¿Tanta?

Concretamente, 12,6 vatios por metro cuadrado de membrana (agua) frente a los 2,9 de la electrodiálisis inversa y los 9,2 de la ósmosis por presión retardada (en pleno rendimiento). Según sus estimaciones, esta diferencia de concentraciones tiene el potencial de generar el 40 por ciento de toda la demanda mundial de energía. Un 40 por ciento.

Los resultados son muy esperanzadores, aunque aún queda lo más complejo: llevarlo a entornos reales y ver cómo otros compuestos químicos (que se pueden encontrar en esos entornos reales) pueden afectar a las células electroquímicas. Evidentemente, la fusión nuclear sería una revolución sin precedentes, pero mientras tanto lo tengo claro. La energía osmótica tiene muchas papeletas de convertirse en la energía del futuro.