00:05Música
00:18Seguimos viajando por la matriz del conocimiento a través de nuestra señal de Telesur,
00:24esto es Atomun, la biología sintética con la tecnología de alto impacto ecológico
00:29está transformando el agua de mar en un recurso potable verdaderamente sostenible para el futuro del planeta.
00:36Esta innovación disruptiva no solo supera los históricos retos de contaminación y consumo energético,
00:42sino que fusiona ingeniería biológica.
00:45Por ello, vale preguntar, ¿podrá la naturaleza enseñarnos a desalinizar mejor?
00:51Esto, ante la creciente crisis hídrica global,
00:55descubramos cómo la biomimética marina está redefiniendo la ciencia del océano.
01:01Acá el material, viajeros y viajeras del saber.
01:13La ONU estima que 2.200 millones de personas carecen de agua potable gestionada de forma segura.
01:21Ante esta escasez, la desalinización permite convertir el agua de mar en un recurso apto para el consumo.
01:27Pero esta solución tiene un costo ambiental.
01:30Técnicas como la ósmosis inversa y la destilación térmica demandan grandes cantidades de energía
01:37y requieren tratamientos complejos del agua.
01:41Además, generan salmuera, un residuo con una concentración de sales muy superior a la del agua marina.
01:47Cuando se descarga sin un manejo adecuado, puede alterar la salinidad y el oxígeno del entorno,
01:53afectando a los ecosistemas marinos.
01:56Así, desalinizar puede ayudar a enfrentar la escasez hídrica,
02:01pero el reto es hacerlo sin trasladar el problema al océano.
02:05Nuevas tecnologías buscan hacer más eficientes este proceso al combinar inteligencia artificial
02:10con energías marinas, como la undimotriz o la mareomotriz,
02:15para optimizar el tiempo real el funcionamiento de las membranas y reducir su consumo energético.
02:21A esto se suman nanomateriales, como membranas de grafeno poroso y nanotubos de carbono,
02:29que buscan aumentar el flujo de agua y mejorar la eficiencia de la filtración.
02:34La economía circular propone reducir su impacto mediante una mejor dispersión
02:39y, al mismo tiempo, recuperar de ella recursos como magnesio y litio.
02:44La tecnología aplicada a la desalinización busca superar los grandes desafíos históricos de estos procesos.
02:51El altísimo consumo energético y el impacto ecológico de la salmuera.
02:55Las innovaciones actuales intervienen en distintas fases del ciclo.
03:00Revisemos algunas alternativas.
03:13Ajusta en tiempo real la presión y el flujo de las membranas según la salinidad del agua,
03:18reduciendo el consumo eléctrico.
03:22Paso selectivo del agua, reduciendo la resistencia y la energía necesaria para la filtración.
03:29Energía marina
03:31Sistemas undimotrices y mareomotrices aprovechan las olas y las mareas
03:37para alimentar el bombeo y la purificación, reduciendo las emisiones de carbono.
03:43Salmuera
03:44Mitigación y valorización
03:47Difusores de alta dispersión reducen su impacto marino,
03:51mientras procesos de valorización permiten recuperar minerales como magnesio y litio.
04:00Biomimética
04:01Biofiltros inspirados en la filtración celular de organismos extremófilos
04:05buscan separar la sal con mayor eficiencia y sostenibilidad.
04:10Investigadores del Instituto de Óptica de la Universidad de Rochester, en Estados Unidos,
04:16desarrollaron un sistema de desalinización solar térmica
04:19que busca producir agua dulce con alta eficiencia energética
04:23y sin aditivos químicos para el pretratamiento.
04:26La clave está en unos paneles de metal negro tratados con láseres de fentosegundos,
04:32cuya superficie absorbe casi toda la luz solar y atrae una delgada capa de agua.
04:37El calor del sol evapora esa agua para destilarla,
04:41mientras las sales y minerales quedan confinados en una zona pasiva del panel,
04:46lejos del área activa.
04:48Así, se evita que la sal obstruya la superficie y se facilita la desalinización continua.
04:54Una tecnología que busca que el sol no solo sea fuente de energía,
04:58sino también parte de la solución a la escasez de agua.
05:01A la par de estas innovaciones, también han surgido otras que buscan mitigar el impacto económico
05:07que generan los costos de la energía, producto de la desalinización,
05:12como es la propuesta de la llamada desalación verde,
05:16que se puede lograr con una celda de desalinización microbiana,
05:19alimentada por aguas residuales e integrada con un bioabsorbente natural.
05:27El mejor diseño para la desalinización es una combinación de membrana de desalinización y osmosis inversa.
05:36Sin embargo, antes de la comercialización, se requiere una simulación para este nuevo diseño.
05:43Así que usamos software internacional industrial, que es WAVE,
05:49y simula la desalineación con y sin membrana de desalinización.
05:54Como pueden ver, cuando se usa membrana de desalinización,
05:59la salinidad del agua desalentada disminuye hacia el agua desalentada,
06:05y luego se desaliniza completamente en osmosis inversa con un consumo muy bajo de energía.
06:17Por otra parte, la implementación de tecnologías de desalinización
06:21desata una dualidad ambiental inevitable,
06:24un impacto negativo sobre los ecosistemas marinos que puede contrarrestarse
06:29mediante innovaciones disruptivas y estrategias de mitigación.
06:32Según la evidencia técnica de expertos,
06:35los principales efectos y sus respectivas soluciones se estructuran de la siguiente manera.
06:46Emisiones de gases de efecto invernadero, CO2, combustibles fósiles.
06:52Su uso en la desalinización genera emisiones que contribuyen al cambio climático y la lluvia ácida.
06:59Desalinización nuclear.
07:00Su operación no genera emisiones directas de gases de efecto invernadero
07:06y presenta una menor huella de carbono que las opciones basadas en combustibles fósiles.
07:12Energías renovables.
07:14Solar, eólica y geotérmica.
07:17Reducen las emisiones de CO2 al sustituir combustibles fósiles.
07:23Vertido de salmueras y efectos térmicos.
07:26Su descarga puede alterar los ecosistemas marinos al aumentar la salinidad y la temperatura.
07:33Impacto en la biota.
07:35La pluma salina puede afectar a organismos marinos según la tecnología y el diseño del emisario.
07:43Mitigación.
07:44Los difusores favorecen la rápida dilución de la salmuera en el agua.
07:49Minería de salmuera.
07:52Recuperar litio y magnesio permite aprovechar el residuo y reducir los vertidos al mar.
08:00Impacto en la biota marina por succión.
08:04La succión y filtración pueden atrapar y causar la muerte de pláncton, huevos y larvas de peces.
08:12Mitigación.
08:13Tamices y monitoreo reducen el arrastre de peces y permiten adaptar la operación a los ciclos biológicos locales.
08:23Contaminación química.
08:26Biócidas y antiincrustantes.
08:29Su uso puede contaminar el entorno marino.
08:32Esponjas de grafeno.
08:34Eliminan contaminantes persistentes del agua sin químicos adicionales.
08:40Membranas avanzadas.
08:42Nanografeno perforado.
08:43Y MOS2.
08:45Mejoran la selectividad.
08:47Y podrían reducir el uso de químicos en el pretratamiento.
08:51En ambientes de alta salinidad, la ósmosis puede provocar la pérdida de agua celular.
08:56Y comprometer el funcionamiento de los organismos.
08:59Pero los alofilos, microorganismos adaptados a estos entornos extremos, han desarrollado estrategias para evitarlo.
09:06Algunos producen solutos compatibles que ayudan a equilibrar la presión osmótica sin alterar sus funciones celulares.
09:13Otros utilizan bombas iónicas en sus membranas para regular el sodio y mantener el equilibrio de iones esenciales.
09:21Estas adaptaciones naturales podrían inspirar nuevas formas de diseñar filtros y membranas para la desalinización del agua.
09:28Comprender cómo los alofilos sobreviven a altas concentraciones de sal.
09:32Ofrece pistas para diseñar nuevas tecnologías de filtración.
09:36La biomimética busca replicar estos mecanismos naturales en membranas sintéticas, capaces de separar selectivamente el agua y las sales.
09:45Así, la naturaleza se convierte en un laboratorio de referencia.
09:48Para buscar formas más eficientes y sostenibles de obtener agua a partir del mar.
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