La iniciativa liderada por la UCN junto al CCTVal busca extender la vida útil de membranas de ósmosis inversa mediante un proceso de reconversión química, impulsando soluciones de economía circular para la industria de la desalación.
Con el objetivo de desarrollar una tecnología que permita reciclar membranas de ósmosis inversa utilizadas en plantas desalinizadoras y disminuir su impacto ambiental, el Centro Científico Tecnológico de Valparaíso (CCTVal) de la Universidad Técnica Federico Santa María (USM) participa en un proyecto de investigación liderado por la Universidad Católica del Norte (UCN), que busca extender la vida útil de estos componentes mediante su reutilización en nuevos procesos de tratamiento de aguas.
Se trata de un proyecto que responde al aumento del uso de plantas desalinizadoras en Chile como alternativa para enfrentar la escasez hídrica, especialmente en el norte del país. Y es que, actualmente, operan más de 30 plantas de este tipo y las proyecciones indican que el uso de agua de mar continuará creciendo, particularmente en la minería, incrementando también la cantidad de membranas que cada año deben ser reemplazadas y dispuestas como residuos.
“Lo que apunta el proyecto es tomar estas membranas y renovarlas mediante procesos de oxidación para posteriormente emplearlas en otros sistemas de filtración”, explica Paula Guerra, investigadora del CCTVal y académica del Departamento de Química y Ambiental de la USM, quien integra el equipo científico junto a la investigadora Camila Mery.
En ese aspecto, las membranas de ósmosis inversa cumplen un papel fundamental en los procesos de desalación y tratamiento de aguas, ya que permiten separar sales, minerales y otras impurezas disueltas. Sin embargo, al estar fabricadas principalmente con materiales poliméricos como poliamida, polisulfona y poliéster, su desempeño disminuye con el uso, por lo que habitualmente deben ser reemplazadas cada tres a cinco años, dependiendo de las condiciones de operación y mantenimiento.
Según antecedentes del equipo de investigación, en aplicaciones de desalación de agua de mar el recambio anual de estas membranas puede alcanzar hasta un 20%. A nivel mundial, se estima que cada año se generan más de 20 mil toneladas de estos componentes fuera de uso, los que en su mayoría son enviados a disposición final, generando un creciente desafío ambiental.
En este contexto, la participación de la USM se concentra en el análisis y caracterización de las membranas que serán sometidas al proceso de reconversión, además del diseño y construcción de un módulo experimental que permitirá evaluar su integridad estructural antes de su reutilización. Este sistema, desarrollado por el CCTVal, será clave para determinar qué membranas conservan las condiciones necesarias para iniciar el proceso de reciclaje, contribuyendo al desarrollo de soluciones de economía circular para una industria cuyo crecimiento ha sido sostenido durante la última década.
“Uno de los principales desafíos es identificar cuáles de estas membranas mantienen las condiciones estructurales necesarias para ser reutilizadas. Para ello estamos desarrollando un sistema que permita evaluarlas antes de su reconversión, asegurando que el proceso sea técnicamente viable y eficiente”, señala Guerra.
Actualmente, la iniciativa se encuentra en un nivel de madurez tecnológica TRL 4, correspondiente a la etapa de desarrollo experimental, y busca avanzar hacia un TRL 6 mediante la implementación de un piloto en terreno que permita validar la tecnología en condiciones operacionales.
Por lo demás, el proyecto es liderado por el académico Jaime Chacana, director del Centro Lithium I+D+i de la UCN, y considera el desarrollo de un proceso de reciclaje que busca reducir los costos, tiempos de operación e impacto ambiental respecto de tecnologías similares disponibles a nivel internacional.
“Desarrollar capacidades en el país para abordar estos desafíos ambientales representa un gran avance, considerando el impacto que producen estos residuos y el volumen de desechos de membranas que crecerá cada vez más”, destaca la académica de la USM.
Además de su potencial para disminuir la generación de residuos provenientes de la industria de la desalación, la iniciativa representa un avance pionero para Chile. Si bien existen experiencias internacionales de recuperación y reutilización de membranas de ósmosis inversa, el proyecto constituye una de las primeras iniciativas nacionales orientadas a desarrollar esta tecnología. Su carácter innovador se refleja también en una patente ya otorgada al equipo de investigación conformado por la UCN y la USM.
De consolidarse, la tecnología podría transformarse en una alternativa para extender la vida útil de estos componentes y favorecer una gestión más sostenible del agua y de los materiales utilizados en sectores con alta demanda hídrica, como la minería y el tratamiento industrial de aguas.
