Situar la tecnología de la naturaleza en el centro de la revolución del agua limpia
A pesar de que en gran medida se considera que Europa tiene recursos hídricos adecuados, el cambio climático ha provocado que la escasez de agua sea un fenómeno cada vez más generalizado. En particular, las regiones del sur de Europa sufren estrés hídrico y recurren a la desalinización de agua salobre y agua marina para garantizar su provisión de agua dulce. Con la creciente demanda de agua dulce prevista en los próximos años, se espera que crezca la industria de la desalinización. La ósmosis inversa (OI), actualmente la tecnología de desalinización más utilizada en Europa, aprovecha el principio de la ósmosis para eliminar la sal del agua de mar mediante la transferencia de agua a través de una serie de membranas semipermeables. Sin embargo, se trata de un proceso que requiere una gran cantidad de energía y que contribuye notablemente a las emisiones de carbono del continente, así como a la liberación de subproductos, como la salmuera, lo cual puede resultar dañino para el medio ambiente.
Los superpurificadores de agua de la naturaleza al rescate
Para superar el reto de la escasez de agua y lograr que el proceso de desalinización sea más sostenible, la empresa de tecnología hídrica Aquaporin ha desarrollado una membrana biomimética basada en las proteínas que forman los canales de agua, las acuaporinas, para mejorar las membranas poliméricas comunes con un canal de agua biológico. En el proyecto AMBROSIA, financiado con fondos europeos, la empresa ha llevado esta revolucionaria tecnología a un nuevo nivel que ha permitido producir la primera membrana biomimética de ósmosis inversa de agua salobre (OIAS) del mundo y desarrollarla desde el laboratorio hasta la escala industrial. Gracias a su potencial para alterar la actual tecnología de OI, lo cual provoca que sea más rentable y eficiente a nivel energético e hídrico, la membrana biomimética de AMBROSIA supone una contribución importante a la industria de la desalinización. El doctor Jörg Vogel, coordinador del proyecto, explica cómo el proyecto amplió la membrana desde unos cupones pequeños, con un tamaño de no más de unos pocos centímetros cuadrados, hasta una producción totalmente rollo a rollo de varios miles de metros cuadrados: «En los tres años del proyecto AMBROSIA, hemos logrado esta labor y hemos desarrollado elementos convencionales de la industria que pueden igualar o superar los productos disponibles en el mercado de los proveedores con más de treinta años de experiencia en la fabricación. Eso significa que ahora tenemos disponible una membrana de OIAS Aquaporin Inside® precomercial».
Tecnología pionera para aplicaciones industriales y agua potable
El trayecto desde una pequeña prueba a una escala piloto hasta el revestimiento de centenares de metros de membranas tuvo que superar desafíos y necesitó un esfuerzo colectivo de toda la empresa. «Tuvimos que resolver muchos problemas, especialmente para asegurarnos de que podríamos transferir los protocolos del laboratorio a la máquina y fabricar un producto estable y coherente», afirma Vogel. «Para ello participó el grupo de I+D en Dinamarca, mediante la realización de más pruebas piloto con nuestro equipo en Singapur, además de realizar muchas pruebas en la máquina a gran escala. Mientras tanto, nuestros especialistas de investigación y proteínas tuvieron que optimizar nuestra tecnología Aquaporin Inside® para adecuarla a los nuevos requisitos de la producción a gran escala, mientras que nuestro equipo de ventas y desarrollo comercial trabajó arduamente a fin de encontrar clientes y socios potenciales que estuvieran dispuestos a probar algo nuevo». La membrana biométrica sienta las bases para desarrollar un producto específico en las industrias de bebidas, alimentos y desalinización, así como en el desarrollo de la filtración por OIAS con bajo consumo de energía para aguas municipales e industriales. De hecho, la membrana ya desarrolla un papel esencial en proyectos de investigación e innovación europeos y de otros países. «Se enmarcará en el contexto del proyecto de Horizonte 2020 REWAISE, donde la química de la membrana se seguirá probando y optimizando en entornos no comerciales y pruebas piloto industriales», afirma Vogel. «También estamos desarrollando un filtro de OIAS para la recuperación de recursos y agua en un proyecto europeo centrado en las aguas residuales municipales». En última instancia, los notables resultados logrados por AMBROSIA contribuirán a los esfuerzos mundiales para superar la escasez de agua, uno de los mayores desafíos de nuestra época.
Palabras clave
AMBROSIA, agua, membrana, desalinización, OIAS, energía, Aquaporin, biomimética, cambio climático, ósmosis inversa, agua salobre
