Energy generation and recovery by pressure retarded osmosis (PRO): Modeling and experiments

Abstract

Ósmosis por Presión Retardada (PRO) es el proceso a través del cual la energía osmótica puede ser aprovechada para generar electricidad [6]. En un proceso típico las moléculas de agua se transportan espontáneamente a través de una membrana semi-permeable desde una corriente de baja salinidad (agua de río, agua salobre o residual) a una corriente de alta salinidad a presión (agua de mar o salmuera), con la ayuda del gradiente de presión osmótica a través de la membrana. La potencia se obtiene entonces mediante la despresurización de una porción del agua de mar diluida a través de una turbina hidráulica [7]. Se ha estimado que hasta 0,8 kWh se pueden generar usando 1 m3 de agua del río y una cantidad equivalente de agua de mar. Aunque el concepto de PRO fue mencionado por primera vez por Pattle en 1954 [9], el interés en PRO para la generación de energía comenzó en la década de 1970. El método ha mejorado significativamente en los últimos años, sobre todo después de la inauguración de la primera planta prototipo por la empresa estatal noruega Statkraft, en 2009. La planta siguió la planta propuesta por Loeb y fue diseñado para generar 10 kW [10]. La operación de la planta demostró la factibilidad de la tecnología, y los aspectos a mejorar como el rendimiento de la membrana y su durabilidad en diferentes condiciones de operación, y los efectos de la polarización de la concentración y la fuga de sal a través de la membrana.