electrodiálisis inversa

La electrodiálisis inversa ( RED ) es la energía del gradiente de salinidad que se obtiene de la diferencia en la concentración de sal entre el agua de mar y el agua de río . ^{[ 1 ]} El profesor Sidney Loeb inventó en 1977, en la Universidad Ben-Gurion del Negev, un método para utilizar la energía producida por este proceso mediante una máquina térmica. --Patente de Estados Unidos US4171409

En la electrodiálisis inversa , una solución salina y agua dulce se hacen pasar a través de una pila de membranas de intercambio catiónico y aniónico alternadas. La diferencia de potencial químico entre la sal y el agua dulce genera un voltaje en cada membrana, y el potencial total del sistema es la suma de las diferencias de potencial en todas las membranas. El proceso funciona mediante la diferencia de concentración de iones en lugar de un campo eléctrico, lo que tiene implicaciones para el tipo de membrana necesaria. ^{[ 2 ]}

En RED, al igual que en una pila de combustible , las celdas están apiladas. Un módulo con una capacidad de 250  kW tiene el tamaño de un contenedor de transporte.

En los Países Bajos , por ejemplo, más de 3300 m³ ^de agua dulce desembocan en el mar por segundo en promedio. La membrana reduce a la mitad las diferencias de presión, lo que resulta en una columna de agua de aproximadamente 135  metros. Por lo tanto, el potencial energético es e = mgΔh = 3,3 × 10⁶ ^kg  /s × 10 ^m  /s² × 135 metros aprox. = 4,5 × 10⁹ ^julios por segundo, Potencia = 4,5 gigavatios.  

En 2006  se ubicó una planta de 50 kW en un sitio de prueba costero en Harlingen , Países Bajos, ^{[ 3 ]} el enfoque en la prevención de la bioincrustación del ánodo , cátodo y membranas y aumentar el rendimiento de la membrana. ^{[ 4 ] [ 5 ]} En 2007 la Dirección de Obras Públicas y Gestión del Agua, Redstack y ENECO firmaron una declaración de intenciones para el desarrollo de una planta piloto en el Afsluitdijk en los Países Bajos. ^{[ 6 ]} La planta se puso en servicio el 26 de noviembre de 2014 y produce 50  kW de electricidad para mostrar la viabilidad técnica en condiciones de vida real utilizando agua dulce del IJsselmeer y agua salada del Mar de Frisia. Teóricamente, con 1 m ³ /s de agua de río y una cantidad igual de agua de mar, se puede recuperar aproximadamente 1 MW de electricidad renovable en esta ubicación ampliando la planta. ^{[ 7 ]} Es de esperar que después de esta fase la instalación pueda ampliarse aún más hasta una capacidad final de 200 MW.

La principal desventaja de la producción de electricidad mediante electrodiálisis inversa radica en los elevados costes de capital . Las membranas de intercambio iónico son muy caras y la potencia generada por unidad de superficie de membrana es realmente baja. En consecuencia, el retorno de la inversión es mucho menor que el de otras fuentes de energía renovable como la eólica o la solar.

• Poder osmótico
• Factor Van 't Hoff
• Ósmosis retardada por presión (PRO)
• Reversión de la electrodiálisis (EDR)
• Ósmosis inversa
• Membrana semipermeable
• energía verde
• energía renovable

• Wetsus
• KEMA
• KEMA archivado el 14 de marzo de 2007 en Wayback Machine.
• Base de datos de investigación holandesa
• Energía osmótica (1995)
• Informe de la ONU sobre el poder de la salinidad
• Potencial práctico de la electrodiálisis inversa, Environ. Sci. Technol., 29 de julio de 2009
• Plan holandés para convertir la energía verde en azul. Archivado el 24/12/2009 en Wayback Machine.