Análisis experimental del acople entre desalinización de agua de mar (DAM) y energía de gradiente salino producida por osmosis retardada por presión (ORP) para la cogeneración de agua potable y electricidad en el contexto del Caribe colombiano: pretratamiento, desempeño, eficiencia y sinergias existentes

Abstract

Este estudio aborda los desafíos globales en torno a la escasez de agua y energía, enfocándose en la Región Caribe Colombiana. Se propone la cogeneración de agua por desalinización y energía de gradiente salino mediante tecnologías de membranas acopladas (ósmosis inversa y ósmosis retardada por presión), aplicadas a la zona estuario de Bocas de Ceniza, Barranquilla - Atlántico. Se siguió una metodología mixta que incluye una etapa experimental con agua del río Magdalena y mar Caribe, seguida de una etapa aplicada donde se analizaron diferentes configuraciones propuestas mediante una matriz de decisión. Se desarrolló una evaluación energética, económica y de calidad de agua de la configuración con mayores beneficios con software especializados y métodos ingenieriles. Los pretratamientos para agua del río Magdalena y mar Caribe demostraron reducciones significativas de percusores orgánicos e inorgánicos de ensuciamiento e incrustaciones, adecuando las aguas a los requisitos operacionales. Se obtuvo una densidad de potencia generada de 2.8 W/m2 en el proceso a escala de laboratorio. Se determinó que la mejor configuración es colocar la ósmosis retardada por presión antes de la ósmosis inversa, logrando reducir los costos energéticos en un 40% en comparación a la desalinización por ósmosis inversa en solitario. El costo de producción de agua por m3 se estima en $1,138 USD. Los resultados contribuyen al desarrollo de tecnologías para la transición energética y el aprovechamiento del potencial hídrico y energético de la región, beneficiando a comunidades con desafíos de escasez de agua y energía.