Un concepto bastante interesante de usina, explotado en artículos de diversas revistas de los años 70 es el de plantas eléctricas basadas en el fenómeno de la osmosis, bastante estudiado en química. En este artículo abordamos nuevamente esta propuesta que, con las tecnologías más modernas de nuestros días, puede tornarse viable para la producción de energía en promedio y tal vez hasta gran escala.
El fenómeno de la osmosis es bastante conocido de quien estudió química. Colocamos en dos recipientes separados por una membrana semipermeable dos soluciones con concentraciones diferentes, como muestra la figura 1. Observamos entonces que ocurre entonces un flujo del agua en el sentido de la solución de mayor concentración. Se dice de forma técnica que ocurre un flujo de agua de la solución hipotónica (menor concentración) para la solución hipertónica (de mayor concentración).
La membrana semipermeable es una membrana que tiene orificios suficientemente largos para permitir el paso de las moléculas de agua, pero no suficiente para dejar pasar las otras moléculas que son mayores.
El movimiento ocurre en el sentido de que las soluciones se equilibren, o sea, presentan la misma concentración. Si dejamos el fenómeno ocurrir por un cierto tiempo, notaremos que el desnivel entre los líquidos de los recipientes se acentúa hasta el momento en que ocurre un equilibrio que es dado por la presión osmótica, como muestra la figura 2.
¿Cómo este fenómeno puede ser aprovechado para generar energía?
Aprovechando el fenómeno
La idea parte del hecho de que el agua dulce, disponible en ríos, lagos y la lluvia y el agua de mar, son soluciones que tienen concentraciones muy diferentes.
Esto significa que si tenemos un depósito con agua dulce y un depósito con agua de mar, separados por una membrana semipermeable, entre ellos se producirá un flujo de agua, como muestra la figura 3.
La idea es entonces construir dos represas, una para el agua del mar y otra para una fuente de agua dulce, no necesitando haber entre ellas desnivel. Como entre la represa del agua del mar y el espacio para donde fluye el agua dulce existe una membrana semipermeable, el desnivel es creado automáticamente por el flujo del agua dulce que fluye hacia el mar, como muestra la figura 4.
Para que se tenga una idea de cuánta energía puede ser generada por el sistema, el agua del mar equilibra la presión del agua dulce en una membrana semipermeable con 175 libras por pulgada cuadrada o el equivalente a aproximadamente 12 kg por centímetro cuadrado. Es un pedacito de potencia disponible.
Así, la energía puede ser generada por una turbina que es alimentada por el flujo de agua dulce, el cual es equilibrado para ser igual al flujo a través de la membrana, manteniendo el desnivel.
Evidentemente, el proceso requiere un buen control y las dimensiones de la membrana deben ser suficientemente grandes para mantener el flujo en un valor alto, para compensar el agua que fluye hacia el espacio medio.
Conclusión
Es una forma bastante interesante (y limpia) de obtener energía eléctrica. Sin embargo, las dificultades técnicas para obtener membranas eficientes que puedan transferir grandes cantidades de agua rápidamente es un obstáculo a ser vencido.
En la foto tenemos una planta experimental por osmosis que funciona en Noruega.
Quien sabe en el futuro, en los lugares donde no hay desniveles entre las fuentes de agua dulce y el agua del mar, lo que impide la construcción de hidroeléctricas convencionales, ese tipo de planta puede ser utilizado de forma eficiente.