Nuevas tecnologías de desalinización para la minería

desalinizaciónPublicado en Direcmin, 2017

En Chile hay alrededor de 18 plantas desalinizadoras que producen aproximadamente 7.8 metros cúbicos de agua por segundo. “Ello equivale a 700 mil metros cúbicos por día, lo cual es aún insignificante comparado con lo que se produce a nivel mundial: alrededor de 70 millones de metros cúbicos por día”, precisa Rodrigo Bórquez, profesor titular e investigador del Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Concepción, al referirse al evidente atraso de proyectos de desalinización en Chile. Pese a ello, ya se asoman nuevas tecnologías que prometen un sistema de producción más limpio y eficiente, para el tratamiento de aguas en minería.

Así lo asegura el profesor Bórquez, quien junto a su colega Alex Schwarz, profesor asociado del Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad de Concepción, recientemente ofrecieron el workshop “Aplicación de nanofiltración y ósmosis inversa en el tratamiento de agua de mar y aguas salobres en minería”, organizado por el Instituto de Investigaciones Tecnológicas de la Facultad de Ingeniería de esta casa misma de estudios.

“La posibilidad de desalinizar agua de mar aplicando la nanofiltración en lugar de la osmosis inversa, creemos es suficiente para reducir la carga de iones presentes en el agua de mar y lograr un agua eficiente para ser usada en la industria minera”, asevera Bórquez. “De hecho, la nanofiltración, de acuerdo a todos los resultados que hemos obtenido, representa una tecnología limpia, no requiere el uso de químicos y además permite recuperar agua y metales como el cobre”.

Pero, ¿en qué se diferencia la nanofiltración de la tradicional osmosis inversa?, “la osmosis inversa genera agua destilada como producto y para usarla se debe remineralizar el agua”, explica el académico. “En cambio, en el proceso de nanofiltración se pueden formular aguas para usos especiales además del agua potable, como por ejemplo, para uso industrial, donde el agua de la primera etapa de nanofiltración se puede utilizar en el lavado y para el aseo personal (duchas y baños), o bien, para riego”.

Nanofiltración: Diferentes tipos de agua

En otras palabras, la gran ventaja que brinda la nanofiltración es la posibilidad de regular y ajustar variables de operación como presión y flujo alimentado, para obtener diferentes tipos de agua (con distintos contenidos de sales), “situación imposible de lograr con la osmosis inversa”, enfatiza el experto.

“Además, el proceso de nanofiltración retira sólo una fracción de los minerales del agua de mar, no así la osmosis inversa que los retira casi en su totalidad, debiendo después remineralizar el agua obtenida para dejarla viable para consumo humano. En este sentido, hay que destacar que la nanofiltración no requiere de remineralización del agua y asegura la presencia de iones naturales trazas que están presentes en el agua de mar y que son benéficos para la salud”, acota Bórquez.

Incluso, al aplicar dos etapas de nanofiltración en serie, es posible generar mezclas de aguas para satisfacer determinadas especificaciones, grafica el académico. “A modo de ejemplo, nanofiltrar en la primera etapa hasta 25 a 30 bar de presión, para obtener un producto con más contenido de sales frente a un producto de agua potable y combinarlo con el resultado de una segunda etapa, logrando así un producto final muy similar a un alimento funcional, como es el caso de las aguas isotónicas”.

Otras tecnologías

La tecnología de membrana semipermeable es otro método limpio, que a diferencia de los tratamientos físico-químicos, no requiere el uso de productos químicos, explica Bórquez. “De hecho, el costo de la tecnología de membrana semipermeable se ha reducido en el último tiempo, gracias al desarrollo de nuevos materiales, y junto con recuperar agua, también es posible recuperar componentes de interés, y que en definitiva, pueden financiar la inversión en equipamiento”.

“Por otro lado, la investigación hoy también está centrada en el desarrollo de nuevas membranas. En particular, la incorporación del Grafeno o la modificación de membranas, con el fin de mejorar la retención de iones y aumentar la permeabilidad al agua. Vale decir, lograr mayores flujos de agua por unidad de área de membrana con alta retención de iones, específicamente, monovalentes”, describe el académico. Asimismo, Bórquez agrega que se están evaluando a menor escala la electrodiálisis y la osmosis directa.

El costo energético

Es un hecho que en la desalinización de agua de mar, el consumo de energía puede llegar a representar más del 70% del costo total del proceso, “por lo que actualmente se está investigando la alternativa de emplear en forma eficiente y optimizada energías renovables en plantas desalinizadoras de gran envergadura, que superen los 50.000 metros cúbicos por día. En plantas pequeñas la incorporación de energía renovable es mucho más factible”, concluye Bórquez.