Feb 25, 2025 | Información, Noticias
Una investigación realizada por las universidades de Michigan y de Rice, encontró la forma de potabilizar agua de mar, de una manera mucho más económica y sustentable. Estaríamos a un paso de superar la amenaza por la falta de agua.
Estados Unidos | Todo El Campo | Las plantas de desalinización de agua podrían reemplazar los costosos productos químicos con nuevos electrodos de tela de carbono que eliminan el boro del agua de mar, un paso importante para convertir el agua de mar en agua potable segura.
Un estudio que describe la nueva tecnología ha sido publicado en Nature Water por ingenieros de la Universidad de Michigan y la Universidad de Rice (*).
El boro es un componente natural del agua de mar que se convierte en un contaminante tóxico en el agua potable cuando se cuela a través de filtros convencionales para eliminar las sales.
Los parámetros más indulgentes de la Organización Mundial de la Salud colocan al boro del agua del mar con niveles aproximadamente dos veces más altos que para el agua potable.
Además, sus niveles van de cinco a doce veces más altos que la tolerancia de muchas plantas agrícolas. (**)
“La mayoría de las membranas de ósmosis inversa no eliminan mucho boro, por lo que las plantas de desalinización generalmente tienen que hacer un tratamiento posterior para deshacerse del boro, lo que puede ser costoso”, dijo Jovan Kamcev, profesor asistente de ingeniería química y ciencia e ingeniería macromolecular de la UM y coautor del estudio. “Desarrollamos una nueva tecnología que es bastante escalable y puede eliminar el boro de una manera eficiente desde el punto de vista energético en comparación con algunas de las tecnologías convencionales”.
En el agua de mar, el boro existe como ácido bórico eléctricamente neutro, por lo que pasa a través de membranas de ósmosis inversa que generalmente eliminan la sal al repeler átomos y moléculas cargados eléctricamente llamados iones. Para solucionar este problema, las plantas desalinizadoras normalmente agregan una base a su agua tratada, lo que hace que el ácido bórico se cargue negativamente. Otra etapa de ósmosis inversa elimina el boro recién cargado y la base se neutraliza después mediante la adición de ácido. Esos pasos de tratamiento adicionales pueden ser costosos.
“Nuestro dispositivo reduce las demandas químicas y energéticas de la desalinización de agua de mar, mejorando significativamente la sostenibilidad ambiental y reduciendo los costos hasta en un 15%, o alrededor de 20 centavos por metro cúbico de agua tratada”, dijo Weiyi Pan, investigador postdoctoral en la Universidad de Rice y coautor del estudio.
Dado que la capacidad mundial de desalinización ascendió a 95 millones de metros cúbicos por día en 2019, las nuevas membranas podrían ahorrar alrededor de 6.900 millones de dólares anuales. Las grandes plantas desalinizadoras, como la planta desalinizadora Claude «Bud» Lewis Carlsbad de San Diego, podrían ahorrar millones de dólares en un año.
Ese tipo de ahorros podrían ayudar a que el agua de mar sea una fuente más accesible de agua potable y aliviar la creciente crisis del agua. Se espera que los suministros de agua dulce satisfagan el 40% de la demanda para 2030, según un informe de 2023 de la Comisión Global sobre la Economía del Agua.
Artículo original y completo: Una nueva tecnología de purificación de agua ayuda a convertir el agua de mar en agua potable sin toneladas de productos químicos | Universidad de Michigan
(*) Artículo completo publicado en Nature Water. Un enfoque altamente selectivo y eficiente desde el punto de vista energético para la eliminación de boro supera el talón de Aquiles de la desalinización de agua de mar | Naturaleza Agua (**) Boron Tolerance of Crops : USDA ARS
Ago 28, 2024 | Información, Noticias
Una serie de hechos naturales generados en el calentamiento global afectan la agricultura y la calidad del agua en el este de Estados Unidos. El Centro Climático de USDA investiga esos fenómenos y aporta herramientas de apoyo o posibles soluciones.
Montevideo | Todo El Campo | “La tierra está cambiando”, advierte el Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA).
Agrega: “Un problema importante en el sureste (del país) es causado por los efectos del calentamiento de las temperaturas en los océanos. A medida que el cambio climático aumenta la temperatura del aire, los glaciares se derriten y los océanos se calientan. A medida que el agua se calienta, se expande. La expansión, junto con el agua oceánica adicional del derretimiento de los glaciares, hace que el nivel del mar aumente. El agua más cálida también conduce a tormentas más fuertes y extiende la temporada de tormentas. Las mareas más altas de las tormentas causan erosión costera a medida que el agua del océano empuja tierra adentro sobre bosques y campos. Por ejemplo, se prevé que la península de Albemarle-Pamlico en Carolina del Norte perderá hasta la mitad de su superficie terrestre para finales de siglo debido a un aumento de 1 a 3 pies en el nivel del mar”.
La advertencia se encuentra en la web USDA Climate Hubs o el Centro Climático del USDA, repartición que investiga y proporciona información y herramientas a los administradores de tierras de producción, para que puedan tomar decisiones adecuadas a tiempo.
ESTÁ PASANDO.
En un artículo sobre la “intrusión de agua salda”, la institución explicó que ese fenómeno es “una amenaza creciente para la agricultura costera”, porque con el aumento del nivel del mar, “el agua salda puede pasar a la tierra”, ese fenómeno es el denominado “intrusión de agua salda” y “ocurre cuando las marejadas ciclónicas o las mareas altas sobrepasan las áreas de baja elevación”.
“También ocurre cuando el agua salada se infiltra en los acuíferos de agua dulce y eleva el nivel freático por debajo de la superficie del suelo”.
La intrusión de agua salda es un fenómeno que no se anuncia que ocurrirá, sino que está pasando: “A lo largo de gran parte de la costa noreste” de Estados Unidos “mucha área de tierras de cultivo se pierde cada año porque se están volviendo demasiado húmedas y saladas para cultivar”.
“El agua salada también puede afectar la calidad del agua al ‘desbloquear’ los nutrientes de los fertilizantes en los campos agrícolas. Esto se debe a la química única del agua salada y a la forma en que interactúa con el suelo. Una vez que estos nutrientes se vuelven móviles, pueden viajar a través de redes de zanjas agrícolas hacia cuerpos de agua costeros más grandes”, y ahí se puede dar “un crecimiento excesivo de algas”.
Al morir, dichas algas son descompuestas por las bacterias en un proceso que “puede consumir todo el oxígeno del agua” lo que provocaría “la muerte de peces, la pérdida de hábitat animal y otros efectos nocivos en los ecosistemas costeros y la vida silvestre”.
QUÉ PUEDEN HACER LOS AGRICULTORES.
USDA aporta “algunas estrategias” para mejorar la salud del suelo y disminuir los efectos de la intrusión de agua salada, pero son soluciones a corto y no largo plazo.
“Los agricultores pueden eliminar el exceso de sal de los suelos a través del riego. Los eventos de lluvia natural también ayudarán”; o pueden “agregar yeso para disminuir el exceso de sal en el suelo y usar compost y productos de estiércol con bajos niveles de sal”.
“Los cultivos de cobertura, que ayudan a que la sal se filtre a través del suelo al aumentar el flujo de agua, también se pueden cultivar en los campos afectados”.
Se puede generar ingresos en las tierras afectadas por la intrusión de agua salada mediante “la plantación de diferentes cultivos. Actualmente, los investigadores están probando variedades de cebada, sorgo, soja tolerante a la sal, pasto varilla y otras plantas para determinar qué tan bien pueden resistir los suelos salados y las inundaciones periódicas”.
Otra táctica consiste en “agregar prácticas de conservación en o cerca de los campos afectados por la sal. Esas prácticas pueden proporcionar un hábitat para la vida silvestre, proteger y mejorar la calidad del agua, y también pueden convertirse en fuentes de ingresos”.
El cultivo de pastos nativos sería positivo ya que hay variedades que crecen bien en sitios salinos.
Sin embargo habrá campos que dejarán de ser aptos para el cultivo porque el suelo se volverá demasiado húmedo. “Cuando esto suceda, la tierra puede convertirse en un hábitat de pantano y colocarse en un programa de servidumbre de conservación. Las marismas saladas proporcionan miles de millones de dólares de valor recreativo a los estados costeros, pero el aumento del nivel del mar está ahogando muchos acres de marismas costeras cada año. Por lo tanto, puede ser rentable que los estados ofrezcan incentivos para que los agricultores creen marismas saladas en sus propiedades a partir de tierras agrícolas afectadas por la sal”.
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Foto de portada de USDA Climate Hubs en X @USDAClimateHubs
