En un mundo donde el agua dulce se está convirtiendo en un recurso cada vez más escaso, la búsqueda de métodos eficientes y respetuosos con el medio ambiente para su tratamiento es crucial.
Un equipo de investigadores, liderado por el Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra (IACT-CSIC), ha desarrollado un innovador software que promete avanzar hacia un uso más sostenible del agua.
El principal desafío que aborda esta nueva herramienta radica en la formación de incrustaciones minerales, un problema recurrente en sistemas de tratamiento de agua, lavavajillas y calderas.
Estas incrustaciones no solo reducen la eficiencia de los procesos, sino que también representan un obstáculo importante en áreas donde la desalinización es esencial para obtener agua potable.
Las regiones áridas y semiáridas, como las que predominan en gran parte de la cuenca mediterránea, se enfrentan a una escasez crónica de agua dulce, lo que hace que la desalinización sea una opción cada vez más necesaria.
Tradicionalmente, la solución ha sido el uso de aditivos químicos potentes, como los fosfonatos, que tienen el inconveniente de causar la eutrofización del agua y su contaminación.
La eutrofización, un proceso en el que los cuerpos de agua se enriquecen con nutrientes minerales y orgánicos, puede provocar la proliferación de algas y la disminución del oxígeno disuelto, lo que a su vez puede dañar gravemente los ecosistemas acuáticos.
Además, los fosfonatos son compuestos persistentes que pueden bioacumularse en la cadena alimentaria, representando un riesgo para la salud humana y el medio ambiente.
Sin embargo, el nuevo enfoque desarrollado por el equipo de investigación ofrece una alternativa más respetuosa con el medio ambiente.
El software de visualización fácil permite la rápida evaluación del rendimiento de diversos agentes anti-incrustaciones en un amplio rango de condiciones.
Mediante un análisis de datos automatizado, esta herramienta cuantifica la efectividad y el rango operativo de cada aditivo antical, facilitando la comparación directa de diferentes opciones y mezclas.
En experimentos realizados con aguas duras y agua de mar, los investigadores demostraron que su método no solo mide con precisión la eficacia de los aditivos.
También puede adaptarse a experimentos más complejos.
Este enfoque acelerado y confiable de detección contribuirá a la identificación de inhibidores de incrustaciones efectivos y sostenibles, impulsando prácticas más respetuosas con el medio ambiente en diversas industrias que dependen del tratamiento de agua.
El código Python abierto del software proporciona una gran variedad de herramientas de cálculo y visualización intuitivas, permitiendo una evaluación detallada del rendimiento de aditivos individuales y sistemas de múltiples componentes.
Además, puede adaptarse fácilmente para simular condiciones más cercanas al mundo real, incluyendo componentes de suciedad relevantes en lavavajillas o compuestos orgánicos del agua de mar en procesos de desalinización.
Uno de los aspectos clave de esta herramienta es su capacidad para acelerar el ciclo de desarrollo de nuevos aditivos anti-incrustantes.
Al proporcionar una evaluación rápida y precisa de la efectividad de diferentes compuestos, los investigadores pueden identificar con mayor rapidez aquellos que muestran un rendimiento prometedor y, por lo tanto, enfocar sus esfuerzos en su optimización y refinamiento.
Además, la versatilidad del software permite su aplicación en una amplia gama de escenarios, desde el tratamiento de agua en la industria hasta el desarrollo de formulaciones para electrodomésticos como lavavajillas y calderas.
Esta flexibilidad es fundamental para abordar los diversos desafíos relacionados con el tratamiento del agua en diferentes contextos y sectores.
“Actualmente, estamos desarrollando la siguiente versión de esta herramienta, de manera que incluya también algoritmos de aprendizaje automático (machine learning) para optimizar la selección de nuevos aditivos sostenibles, lo cual será clave para hacer la operación de desaladores más rentable y ayudar a combatir las cada vez más frecuentes sequías que acechan la zona del mediterráneo”, indica Alexander Van Driessche, líder del proyecto e investigador del IACT.
