¿Qué es la osmosis inversa y cómo funciona?
La ósmosis inversa es uno de los procesos que hace posible la desalinización (o la eliminación de la sal del agua de mar). Más allá de eso, la ósmosis inversa se utiliza para reciclaje, tratamiento de aguas residuales e incluso puede producir energía. Además, en el último tiempo se han vuelto bastante populares los sistemas caseros, que normalmente, están siendo instalados al momento de realiza una reforma integral del sistema de tuberías de agua potable.
Para entender más de este proceso, debemos de comenzar entendiendo en qué consiste el proceso de la osmosis.
¿Qué es la osmosis?
La ósmosis se define como el proceso en donde las moléculas que pasan a través de una membrana semipermeable desde una solución menos concentrada a una solución más concentrada. Un ejemplo de ósmosis de la naturaleza son las raíces de las plantas que extraen agua del suelo.
¿Qué es la ósmosis inversa?
La ósmosis inversa es simplemente lo opuesto a ese proceso, es decir, es un proceso de purificación en el que las moléculas de agua se dejan pasar a través de una membrana semipermeable desde una solución concentrada a una solución menos concentrada. La membrana tiene poros diminutos y actúa como un filtro para eliminar las impurezas del agua.
Haciendo un poco de historia, a diferencia de la ósmosis, no podemos simplemente observar cómo ocurre la ósmosis inversa en muchas circunstancias cotidianas. Fue solo en la década de 1950 que investigadores comenzaron a explorar cómo desalinizar el agua del océano que la ósmosis inversa se planteó como una posibilidad real. El descubrimiento básicamente fue que aplicar presión en el lado del agua salada podría funcionar para producir más agua dulce, pero la cantidad que crearon fue extremadamente pequeña y no útil en ninguna escala práctica ¿Entonces qué cambió?
Pues, fue la creación de un filtro mucho más avanzado. Las membranas moldeadas a mano hechas de acetato celular (un polímero utilizado en la película fotográfica) permitieron que grandes cantidades de agua se movieran mucho más rápido, y en consecuencia la primera planta de desalinización por ósmosis inversa comenzó a operar a pequeña escala en Coalinga, California en 1965.
Entonces, en la siguiente figura podemos ver el esquema de estos dos procesos:
¿Normalmente para qué se utiliza la ósmosis inversa?
Uno de los usos más comunes de la ósmosis inversa es la desalinización, que es el proceso de eliminar la sal del agua de mar para que sea segura para beber.
Pero la ósmosis inversa también se utiliza en otras industrias; El jarabe de arce, de hecho, se produce mediante ósmosis para separar el concentrado azucarado del agua en la savia. La industria láctea utiliza la filtración por ósmosis inversa para concentrar el suero y la leche, y la industria del vino ha comenzado a utilizarla para filtrar elementos indeseables como algunos ácidos, humo o para controlar el contenido de alcohol. La ósmosis inversa se utiliza para crear etanol puro, libre de contaminantes.
Una cosa más divertida sobre la ósmosis inversa es que la alta presión que hace que la ósmosis inversa sea efectiva puede reciclarse a sí misma. Las bombas de alta presión fuerzan el paso del agua y el agua salada restante se dispara a una velocidad extremadamente alta. Si este brote se pasa a través de una turbina, la presión se puede reutilizar en las bombas que inicialmente fuerzan el paso del agua, recolectando así la energía.
¿Y qué tan popular son las plantas de osmosis inversa?
Las plantas y sistemas de tratamiento de agua ahora están adaptando la ósmosis inversa para abordar algunas de estas preocupaciones. En Perth, Australia (notablemente seca y árida, pero rodeada de mar), casi el 17 por ciento del agua potable del área es agua de mar desalinizada que proviene de una planta de ósmosis inversa. En todo el mundo, ahora hay más de 13.000 plantas desalinizadoras, según la Asociación Internacional de Desalinización.
¿Desventajas del sistema de osmosis inversa?
Ahora que tenemos claro cómo funciona y entendemos que es una solución relativamente factible para muchas zonas costeras, te estarás preguntando qué tipos de problemas surgen al utilizar la ósmosis inversa de salinización.
Después del filtra el agua, te quedas con agua potable, es cierto, pero en el otro lado, tienes que lidiar con un montón de sal ¿Qué se hace con este residuo? Según The Economist, este residuo tiene normalmente el doble de sal que el agua de mar ¿Es seguro tirar esa salmuera al océano? Existen estudios, como el del Centro Australiano de investigación sobre el agua, que dice que la salinidad parece volver a la normalidad a unos 500 metros de la fuente, sin embargo, no tenemos una respuesta totalmente clara a esta pregunta, ya que no es solamente sal lo que va, ya que existen metales y productos químicos atrapados en la salmuera que puede generar un impacto ambiental.
En general, los sistemas de osmosis inversa tampoco son totalmente autosuficientes, ya que el agua debe tratarse previamente con productos químicos, por dar un ejemplo, para que nada obstruya la membrana. La membrana tampoco es nada fácil de tratar, debe de limpiarse con frecuencia y puede atrapar bacterias. Una preocupación exclusiva de las plantas desalinizadoras es que los peces pequeños o la vida marina puedan ser absorbidos por el sistema.
El costo es probablemente uno de los mayores impedimentos de estos sistemas de filtración e inclusive puede ser una solución poco práctica, imagina que quieras llevar agua a un pueblo que se encuentra a muchos metros sobre el nivel del mar, los costos de bombeo pasan a ser bastantes significativos.
Fuentes:
https://en.wikipedia.org/wiki/Reverse_osmosis
https://science.howstuffworks.com/reverse-osmosis.htm
http://www.facultad.efn.uncor.edu/webs/departamentos/divbioeco/anatocom/Biologia/Celula/Fisiologia%20celular/Transporte.htm
