25 de abril de 2018
25.04.2018

La nanotecnologia esperona l'energia blava

L'energia osmòtica o blava sorgeix d'aprofitar la diferència de salinitat entre l'aigua dels rius i la del mar

25.04.2018 | 11:25

Els avenços en la ciència dels materials han donat una segona oportunitat a l´energia osmòtica o blava, una tècnica descoberta fa cinquanta anys i que no s´havia desenvolupat fins ara pel seu alt cost i requeriments tecnològics. El procés és bàsicament senzill i es fonamenta a filtrar la trobada d´aigua de mar amb la de riu mitjançant una membrana semipermeable que va del líquid amb més concentració salina al de menys i impedeix l´entrada de sediments o partícules que puguin encallar el circuit. La pressió osmòtica generada es deriva a una turbina connectada a un generador per produir electricitat, sense intermitències i sense la necessitat d´emmagatzematge inherent a altres processos renovables, entre els quals es troben el solar fotovoltaic o l´eòlic. Els nous avenços apunten cap a un sistema eficient i competitiu i la clau està a reduir la mida dels orificis perquè els ions travessen la membrana a escala atòmica.

Diferents sistemes


Actualment estan en desenvolupament dos sistemes complementaris d´aquesta font d´energia renovable, tots dos basats en la utilització de membranes, element on s´han produït les millores: l´osmosi per pressió retardada i l´electrodiàlisi inversa. El primer utilitza tecnologies centrades a posar en contacte els dos fluids (aigua de riu i de mar) a través d´una membrana específica que permet que l´aigua passi, però no les sals. Per contra, en l´electrodiàlisi inversa és la sal dissolta i no l´aigua la que travessa la membrana. En tots dos casos es genera una diferència de pressió que pot aprofitar-se en una turbina.

En aquest escenari, a final del 2016 es va publicar a la revista Nature el desenvolupament per investigadors del Laboratori de Biologia nanomètrica de l´Escola Politècnica Federal de Lausana (Suïssa) d´un mètode de generació d´energia osmòtica eficaç. L´innovador procediment consisteix a separar dos compartiments plens de líquid per mitjà d´una membrana ultraprima de disulfur de molibdè (MoS2) de tot just tres àtoms de gruix que té un nanoporus a través del qual els ions de l´aigua de mar passen a la dolça, fins que les concentracions de sal en tots dos líquids s´igualen. El MoS2 es troba fàcilment a la naturalesa o pot ser creat per la deposició de vapor químic, cosa que fa factible la producció del sistema a gran escala. A més del seu reduït cost, entre els avantatges de la innovadora membrana hi ha que podria col- locar-se directament als estuaris dels rius per generar electricitat.

Les plantes d´energia osmòtica poden construir-se en qualsevol lloc on hi hagi un corrent d´aigua dolça fluint cap al mar, sempre que la concentració de sals sigui prou alta. Per aquesta raó, la majoria de les desembocadures de rius del món serien localitzacions potencials, fins i tot en el cas que uns rius necessitin més condicionament de l´aigua que altres. Noruega i Holanda són els països que han apostat pel desenvolupament de l´energia blava. L´empresa noruega Statkraft va posar en marxa el 2009 una planta pilot en un fiord a 60 quilòmetres d´Oslo, a les instal·lacions de Södra Cell Tofte, un fabricant de paper de la ciutat de Hurum. En la mateixa línia, Holanda va inaugurar l´any 2014 una central elèctrica de salinitat a la desembocadura del Rin, on canalitza l´aigua del mar del Nord i la del riu per tal d´aprofitar el seu potencial.

Segons els càlculs dels investigadors, el potencial del nou mètode és immens. Una membrana d´un metre quadrat, amb el 30% de la seva superfície coberta amb nanoporus, hauria de generar 1 megawatt d´electricitat, suficient energia per il·luminar 50.000 bombetes modernes. En la mateixa línia, una planta osmòtica amb les dimensions d´un estadi de futbol podria subministrar electricitat al voltant de 30.000 llars europees. No generaria emissions ni a l´atmosfera ni a l´aigua i podria construir-se sota terra al soterrani d´un edifici industrial o sota d´un parc, que en minimitzaria l´impacte visual.

Compartir a Twitter
Compartir a Facebook