Sistema y método para almacenamiento y abastecimiento de energía eléctrica a partir de gradiente salino, basado en sistemas de desalinización de agua. El sistema o batería industrial de gradiente salino comprende un conjunto de tecnologías que actúan de forma coordinada, permitiendo cargar la batería cuando hay energía eléctrica disponible, o descargarla, cuando se requiera extraer esa energía contenida, para su utilización.
La batería consiste en un sistema cerrado, libre de sales incrustantes, compuestos orgánicos y microrganismos, por lo que el sistema es inmune a ensuciamiento e incrustaciones. El máximo de almacenamiento de carga se logra con una sal altamente soluble en agua, estable en los rangos de temperatura utilizados, y de pH neutro.
La batería se compone además de estanques de almacenamiento sellados, donde se acumula agua y la mezcla diluida de salmuera. Este tipo de tecnología es especialmente útil para amortiguar cambios en la producción de energía eléctrica renovable.
Electricididad por diferencia de gradiente salino
La depuradora de aguas residuales de Comillas (Cantabria) está embarcada en la producción de energía eléctrica a través de un dispositivo o ‘pila’ que aprovecha las diferencias de gradiente salino entre el agua residual y el agua del mar.
Se trata del proyecto LIFE-3E, una iniciativa de la empresa Mare, del Gobierno de Cantabria, cofinanciada por la Unión Europea, que busca probar la viabilidad de la tecnología usada y su posible replicabilidad en otras instalaciones costeras, tanto depuradoras como desaladoras.
El proyecto se lleva desarrollando desde hace casi cinco años, se prevé finalizar en septiembre de este 2025, y hasta ahora la energía producida se está utilizando para alimentar parcialmente el tratamiento en la depuradora, necesario para regenerar las aguas residuales. Dos de las responsables de la iniciativa en esta depuradora, la única en Cantabria que está enterrada en su totalidad, explican, el desarrollo del proyecto.
La técnico de investigación de Mare y responsable del prototipo LIFE-3E, Elisa Mata, señala que el objetivo es poder tratar hasta un metro cúbico a la hora de aguas residuales y producir energía renovable hasta un 25 por ciento de la demanda energética del tratamiento terciario.
La directora de gestión de saneamiento en Mare, María Sainz, precisa que todo el sistema se basa en un prototipo o ‘pila eléctrica’ que aprovecha la diferecia de gradiente salino, instalada a la salida del proceso terciario de depuración del agua, sin que ello interfiera con el funcionamiento normal de la estación de tratamiento.
Las aguas se mezclan controladamente
Esta ‘pila’ es un módulo de electrodiálisis reversa (RED), formado por varias membranas donde se produce la mezcla controlada de dos corrientes de agua -la del mar (más salina) y la de la depuradora (menos salina)- para recuperar la energía contenida en el gradiente salino gracias al intercambio iónico.
Este gradiente salino provoca el transporte de cationes y aniones del agua de mar al agua residual tratada a través de las membranas para alcanzar el equilibrio. A su vez, un par redox -formado por un agente oxidante y otro reductor- circula entre los electrodos y permite convertir este flujo iónico en corriente eléctrica aprovechable.
La electricidad que se produce a través de este dispositivo se denomina energía azul o potencia osmótica y da como único residuo un agua salobre con una concentración de sal intermedia entre el agua dulce y el agua de mar, pero que se puede emplear para la limpieza de calles o para el riego de zonas verdes.
María Sainz resalta que este proyecto busca promover la reutilización del agua residual y mejorar la sostenibilidad en las plantas de tratamiento de aguas residuales costeras mediante la energía renovable y así reducir el uso de combustibles fósiles.
Proyecto avanzado de utilización del diferencial de gradientes del agua
El prototipo LIFE-3E cuenta con un pretratamiento donde las corrientes de agua se filtran para eliminar sólidos en suspensión y reducir la turbidez, y el líquido residual tratado se somete a una desinfección con rayos ultravioleta para reducir la carga microbiológica.
Una vez tratadas, las corrientes de agua de mar y de agua regenerada se bombean a los módulos de electrodiálisis inversa, probando con diferentes caudales y distintos escenarios de aplicación, ya que el prototipo LIFE-3E no deja de ser un sistema de investigación. El funcionamiento del prototipo se opera desde un sistema de control instalado en un panel central, donde también se gestiona otro adicional de limpieza destinado al correcto funcionamiento de todos los componentes.
María Sainz reitera que el prototipo LIFE-3E instalado en la depurada de Comillas es un proceso innovador para generar energía y para aplicar un tratamiento avanzado que permita alcanzar la calidad de agua requerida para su reutilización en la limpieza de calles. EFE / ECOticias.com
