¿La energía del futuro? Cómo funciona la planta japonesa que convierte aguas residuales en electricidad

Una planta de tratamiento de agua en la ciudad japonesa de Fukuoka comenzó a producir energía renovable a través de un método de generación eléctrica basado en la ósmosis. Esta tecnología aprovecha el flujo natural de moléculas de agua desde una solución menos salina hacia una más concentrada, un proceso que, según explicó Kenji Hirokawa, gerente de la planta desalinizadora de agua de mar, podría llegar a ser una herramienta en la lucha contra el calentamiento global si se logra adaptar para el uso generalizado de agua marina, informó el medio especializado TechXplore.

El proyecto, que requirió una inversión de 700 millones de yenes (USD 4,4 millones), entró en funcionamiento en agosto pasado y, al alcanzar su capacidad máxima, podrá generar hasta 880.000 kilovatios-hora al año, suficientes para cubrir el consumo promedio de 300 hogares. Hirokawa sostuvo que el desarrollo de esta tecnología, que enfrenta desafíos técnicos y económicos, tendrá impactos importantes si logra consolidarse.

Fukuoka transforma desechos de salmuera y aguas residuales en energía limpia

La región de Fukuoka, con una población de 2,6 millones de habitantes, tuvo que recurrir a la desalinización desde 2005 debido a la falta de grandes ríos capaces de suministrar agua potable suficiente. Esta estrategia generó un subproducto abundante: aguas residuales concentradas en sal que, hasta ahora, se diluían y vertían nuevamente al mar, ya que intentos anteriores para reciclarla en la producción de sal no resultaron viables.

La iniciativa fue propuesta por Kyowakiden Industry, empresa de ingeniería hídrica con sede en Nagasaki, que presentó a las autoridades de Fukuoka la posibilidad de aprovechar esos residuos salinos para generar electricidad mediante ósmosis. Tetsuro Ueyama, responsable de investigación y desarrollo de la firma, declaró que el objetivo empresarial a mediano plazo es implementar plantas entre cinco y diez veces más grandes que la actual, según el medio especializado.

El proceso desarrollado consiste en acoplar la planta desalinizadora a una planta de tratamiento de aguas residuales. Se reciben dos corrientes: una de aguas residuales ya tratadas y otra de agua altamente salina originada en la desalinización. Ambas se canalizan por cámaras separadas por membranas semipermeables, donde las moléculas de agua fluyen desde la corriente menos salina hacia la más salina.

Este movimiento incrementa volumen, presión y velocidad del flujo salino, lo que acciona una turbina y genera electricidad. Finalmente, la mezcla diluida se descarga al mar.

La ósmosis como fuente confiable y escalable de energía renovable

A diferencia de otras energías renovables como la solar y la eólica, la generación osmótica no depende de las condiciones climáticas ni de la luminosidad, lo que representa una ventaja competitiva, según subrayaron funcionarios y especialistas consultados. Este sistema será objeto de una prueba de 5 años en Fukuoka, durante la cual se evaluarán sus costos, eficiencia y el desgaste de las membranas expuestas al agua salada.

De momento, el costo de producción por kilovatio-hora sigue siendo ‘mucho más alto’ que el de las fuentes convencionales, tanto fósiles como renovables, admitieron ingenieros entrevistados. La planta requiere, además, energía para bombear el agua al sistema y, hasta la fecha, en ningún país se logró escalar la producción osmótica a niveles capaces de abastecer redes eléctricas completas. Ueyama precisó que la singularidad de la planta elevó los costos iniciales, y recalcó: “No creemos que esto sea un sueño irrealizable”.

Tradicionalmente, la energía osmótica se consideraba útil principalmente en entornos de estuario, donde confluyen aguas dulces y salinas. No obstante, Ueyama afirmó que el método japonés podría beneficiar a países con extensas plantas de desalinización, como Arabia Saudita y otras naciones de Medio Oriente.

En paralelo, Kyowakiden desarrolla tecnologías que permitan generar cantidades similares de energía usando agua de mar normal, lo que abriría el camino para expandir el modelo más allá de Fukuoka.