La energía azul es una forma de generar energía por ósmosis, es decir a partir de las diferencias de concentración de sal de dos volúmenes de agua. Al separar estas masas de agua a través de una membrana semipermeable, se genera una diferencia de presión que puede utilizarse para impulsar una turbina. La turbina está conectada a un alternador que produce electricidad.
Esta diferencia se puede utilizar en lugares donde el agua dulce desemboca en el mar.
La técnica de la energía osmótica aún está en desarrollo. Actualmente se está investigando si es posible aumentar la salinidad utilizando el calor residual para convertir el calor directamente en energía eléctrica mediante sistemas termoelectroquímicos.
Una de las ventajas de la energía azul es que es una fuente de energía renovable que no genera emisiones de gases de efecto invernadero. También se considera una energía limpia porque no genera residuos contaminantes, solo vierte agua con cierta concentración de sal al mar.
¿Cómo funciona la energía azul?
Una solución salina contiene energía que se puede aprovechar. La disolución de la sal es un proceso endotérmico en el que al disolverse, como ocurre con la mayoría de las sales, la temperatura del agua desciende.
La energía que se requiere para evaporar agua es superior con agua salada que con agua dulce. Entonces, si la sal y el agua dulce se cruzan estando a la misma temperatura, la temperatura aumenta ligeramente. Este aumento de temperatura genera una presión que se puede aprovechar para accionar turbinas hidráulicas para generar energía eléctrica.
La energía azul en la naturaleza
Este proceso osmótico también se produce de forma natural. En este caso, las células vegetales contienen sales cuya concentración aumenta con la evaporación. La pared de la célula vegetal es una membrana para que el agua se transporte desde el suelo hacia arriba a través del proceso de ósmosis.
Inconvenientes de la energía azul
Los principales inconvenientes de este tipo de energía renovable es que la energía osmótica tiene una capacidad limitada por metro cuadrado de superficie de membrana además del precio y la resistencia de las membranas.
Otro problema es la aparición de contaminación de las membranas, que son, después de todo, filtros extremadamente finos. Tanto el agua dulce del río como el agua de mar contienen algas, arena y partículas de arcilla.
Métodos para aprovechar la energía azul
Ósmosis por presión retardada
La primera técnica, la ósmosis por presión retardada (PRO) se basa en la ósmosis. Se produce cuando el agua de río (dulce) está en contacto con el agua del mar (salada) a través de una membrana que permite el paso del agua pero no de sustancias disueltas como la sal. El agua dulce fluye a través de la membrana hacia el lado salado desembocando en el mar. Allí, se genera una presión osmótica que se puede utilizar como fuente de energía.
La presión teóricamente aumenta a 28 bar a 10 ° C y una diferencia de concentración de sal del 3.5%. La presión real es menor debido a la dilución que ocurre. Con la presión resultante, se puede accionar una turbina hidráulica y se puede generar electricidad.
El agua salobre se produce como producto de desecho; nada más que lo que hubiera pasado si el agua hubiera llegado al mar sin obstáculos.
Electrodiálisis inversa
Un segundo método utiliza electrodiálisis inversa. La sal que fluye y el agua dulce están rodeados por membranas selectivas de iones, lo que resulta en una tensión mínima entre estas membranas.
Al conectar las membranas en serie, se crea un voltaje utilizable y se genera electricidad de inmediato. El problema sigue siendo una capacidad demasiado pequeña por m² de superficie de membrana.
Amoníaco
Un tercer método utiliza amoníaco (NH3) en una celda de combustible con membranas selectivas de iones. El calor residual bajo en calorías restaura la diferencia de concentración requerida y utiliza el calor residual de, por ejemplo, la industria (batería de amoníaco térmicamente regenerativa TRAB).
Este método para aprovechar la energía osmótica todavía está en fase de estudio.
