Tecnología en desarrollo en proyecto **ID18I10070.** ** **Se relaciona con proceso para desalinizar agua de mar previamente patentado.** ** La tecnología corresponde a una membranas de nanofiltración (NF 90 y NF 270) con modificación de la superficie activa para hacerlas más resistentes al ensuciamiento, mejorando su permeabilidad y rechazo de iones monovalentes (principalmente del boro), y así, reducir los gastos de operación y mantenimiento. Todo esto, mediante el desarrollo de redes interpoliméricas de intercambio iónico-quelantes de Poli ((cloruro de [3-(acrilamido propil)]trimetil amonio)-co-(glicidil metacrilato-N-metil-D-glucamina)) P(ClAPTA-co-GMA-NMG) y Poli((ácido 2-acrilamido-2-metil-propano sulfonico)-co-(glicidil metacrilato-N-metil-D-glucamina)) P(APSA-co-GMA-NMG) y el crecimiento de nanotubos in situ mediante CVD molecular asistido por microondas

Qué problema resuelve esta capacidad

Como consecuencia de la creciente escasez de agua dulce, la implementación de plantas de desalinización ha aumentado a gran escala llegando en el 2015 a 16000 plantas instaladas en más de 150 países produciendo 90 millones de m3/día en todo el mundo. La desalinización disminuye la dependencia del abastecimiento de agua de las precipitaciones, con lo cual se podrían atender las necesidades de unas 400 mil personas que actualmente aún se suplen con camiones aljibe en Chile. Entre las tecnologías de desalinización basadas en membranas, la más atractiva para la desalinización de agua de mar para consumo humano es la nanofiltración (NF). Esta tecnología se ha destacado por sobre la osmosis inversa, técnica más ampliamente utilizada hoy (abarca alrededor del 44% de la producción mundial actual), ya que no es excesivamente restrictiva al paso de iones. Esta característica permite evitar la necesidad de post-tratamientos de remineralización provocando una disminución del 21% en los costos de implementación. A pesar de las ventajas antes mencionadas, la NF también se ve afectada por el principal problema de los procesos de separación por membrana: el ensuciamiento. Este fenómeno reduce la productividad de la planta, incrementa los costos de mantenimiento, aumenta la frecuencia de limpieza, degrada la membrana y, además, acorta su vida útil. El ensuciamiento es un fenómeno inherente a los procesos que utilizan membranas, puesto que está relacionado con las propiedades superficiales de esta, como hidrofobicidad, rugosidad y carga. El ensuciamiento de las membranas manejadas por presión comprende la acumulación, deposición y/o adsorción de contaminantes sobre la superficie de la membrana y/o dentro de sus poros. Como los poros de la membrana de nanofiltración son pequeños, el mayor ensuciamiento se produce sobre su superficie activa. Dependiendo de la naturaleza del ensuciamiento este puede ser clasificado como incrustación iónica (scaling), biológico, orgánico y oxidación química provocado por el cloro residual (agregado en el pretratamiento del afluente como desinfectante u oxidante para prevenir el biofouling). Por otro lado, el costo monetario para desalinizar aguas del océano Pacífico es mayor que el correspondiente a aguas del mar Mediterráneo y del Golfo Pérsico, puesto que este posee propiedades fisicoquímicas muy diferentes, como por ejemplo su baja temperatura. Además, las aguas del Pacífico chileno están asociadas a la presencia de entidades biológicas puntuales (marea roja), aniones y cationes monovalentes (como cloruros e iones de sodio), y boro, con una concentración promedio de 4.6 mg/L, variando entre 1 y 9.6 mg/L según la geografía de Chile y la temporada. La presencia de boro en las costas chilenas requiere de especial atención, ya que se ha demostrado su toxicidad para la salud humana. Se recomienda una concentración bajo los 0.5 mg/L para el agua potable. En la mayoría de los procesos de osmosis inversa utilizados actualmente, para remover el ácido bórico residual se incrementa el pH a valores entre 10-11 ; en esas condiciones, el ácido bórico se transforma en boratos que pueden separarse con una eficiencia del 98-99%. Sin embargo, el aumento de la alcalinidad favorece la precipitación de los hidróxidos de magnesio y calcio (scaling) sobre la superficie de la membrana. Por estas razones, los sistemas desalinizadores del agua del mar que se apliquen en Chile deben estar preparados para, mediante su infraestructura, recibir y tratar aguas marinas de distinta calidad en diferentes épocas del año sin aumentar mayormente el costo de operación.

Cuáles son las ventajas competitivas de esta capacidad

* Sales o Iones monovalentes, se espera pasar de una capacidad de retención de 93% en la nanofiltración a 98%, que en combinación con otros arreglos permitiría mejorar la tecnología de nanofiltración de dos etapas, dejándola en una, con los consecuentes ahorros en la inversión y operación. * Boro, se espera lograr la remoción de casi el 100%, sin modificar el pH, que actualmente presenta complejidades y costos mayores en los procesos de filtración y acondicionamiento del agua tratada. * Mejorar permeabilidad al agua que pasa por la membrana, permitirá un menor consumo de energía para generar presión del agua a filtrar de 30% menor que en la tecnología de nanofiltración de dos etapas y 50% menor que en el caso de la osmosis inversa. Esto significa que de 4 kwh/m3 de consumo en el caso de la nanofiltración mencionada se espera reducir a 3 kwh/m3. Esto significa un desempeño importante en términos de costos operativos dado que el consumo energético se encuentra en promedio en 45% del costo variable de operación y mantención de plantas desalinizadoras1.

Qué más deberías saber sobre esta capacidad

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