Una innovadora patente mexicana para potabilizar el agua de mar

Jorge Lechuga Andrade tiene más de 30 años de experiencia como docente e investigador, cuenta con un doctorado y dos maestrías. En estos últimos años ha alcanzado una cima en el mundo científico; al patentar un efectivo método para la desalinización sustentable del agua. El sistema de Andrade corre con el honor de ser considerado por la comunidad científica como original, innovador y sustentable. La patente del investigador mexicano cuenta con una importante relevancia dado el estado actual de este preciado recurso natural.

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Las guerras del agua

La patente de Andrade ataca un tema de vital importancia para el mundo hoy en día: la disponibilidad de agua potable. Si bien nuestro planeta está cubierto en su mayoría por el preciado líquido; es solo un pequeño porcentaje de toda esa agua la que es verdaderamente apta para nuestro consumo. Y cada vez queda menos disponible.

El panorama es ciertamente sombrío. Años de contaminación, deforestación y excesivo consumo han creado un inbalance en sus ciclos, y cada vez hay menos agua potable. Los científicos consideran que dentro de las próximas décadas será este el recurso natural que impulsará las guerras. No el petróleo, el agua.

Se prevee que muy pronto algunas ciudades importantes como Tokyo se quedarán sin agua. Se prevee que algunos países también.

Con semejantes perspectivas, ahora más que nunca, es fundamental encontrar alternativas viables para procurar el líquido. La desalinización del agua de mar lleva siendo investigada como una de las mejores opciones por un tiempo considerable. Ahí entra a jugar la patente del investigador mexicano.

Si bien es cierto que Andrade no es el primer científico en proponer un proceso de desalinización, el logro del mexicano se halla en la optimización y perfeccionamiento del proceso y los métodos y materiales empleados para lograrlo.

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El largo fluir de los ríos y las investigaciones

Por supuesto, ni la investigación ni el proceso de patentar resultados fueron culminadas de la noche a la mañana. Tras un largo período de experiencia en el campo de la química (fundamentalmente enfocado en el trabajo con polímeros), y con 68 años de edad, Lechuga Andrade emprendió un viaje hacia Europa decidido a estudiar el doctorado en la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), en España, y en el Instituto Politécnico Nacional de Toulouse, Francia, sobre procesos de innovación en ingeniería de producto y de proceso.

A pesar de haberse dedicado durante muchos años a la industria de los plásticos, decidió iniciar una investigación en los procesos de desalinización, que tenían una importancia económica y ecológica en el mundo.

“En el doctorado me enfoqué básicamente en el proceso de desalinización y mejora del agua, a partir de lo que se hicieron tres innovaciones importantes. La primera tenía como fin abaratar los consumos de energía, que es  preocupante en el proceso de salinización; la segunda era disminuir costos de producción; y la tercera era generar la autolimpieza de las membranas, que son la base primordial de la salinización”, indicó.

La investigación de los procesos existentes le tomó años y llevó a Andrade a recorrer el mundo. Observó las diferentes técnicas empleadas en cada región. Tuvo en cuenta los procesos de evaporación multi-etapa Flash, destilación, compresión de vapor; notando que todos consumían mucha energía debido a los cambios de estado del agua. Por otro lado, en Europa había mayor aceptación de la ósmosis inversa convencional, así como en Medio Oriente; donde existen más desalinizadoras. El costo de energía y la contaminación ambiental era alto, ya que se usaban energías a base de combustibles fósiles como el petróleo; por lo que Andrade empezó a pensar en un proyecto no solo innovador sino también sustentable.

Cursos que lo ayudaron a fundamentar sus teorías sobre el agua

Después de tomar un curso de Teoría para la Resolución de Problemas Inventivos (TRIZ, por sus siglas en ruso), comenzó a dar forma a una idea. “¿Por qué no utilizar membrana de movimiento?”. Su trabajo lo llevó entonces a Toulouse, donde comprobó que la filtración se efectuaba y empezó la simulación Fluent. Más adelante, en Lanzarote, una de las siete Islas Canarias, Lechuga Andrade visitó la planta HOH Canarias. En dicha planta el sistema de ósmosis para desalinización le llamó la atención por su considerablemente menor consumo de kilowatts. Solo 2.6 kilowatts por metro cúbico, cuando normalmente las demás plantas tenían consumos de energía de 15 a 40 kilowatts por metro cúbico. Gracias a la recuperación, aunque la planta aún requería detener su funcionamiento para limpiar las membranas, con un alto costo.

Con los cálculos correspondientes, inventiva y la investigación realizada hasta el momento, Andrade diseñó un sistema en el que agua entra de abajo hacia arriba; pasa por las membranas que giran por revoluciones centrífugas. Se filtra el “agua buena”, se rechaza el “agua mala” y ambas son almacenadas en recipientes. Además, para evitar problemas ambientales donde se depositasen las aguas “malas”; el investigador mexicano añadió un pos-tratamiento basado en las prácticas de Europa y Medio Oriente. El mismo consiste en construir plantas duales o híbridas, en el que la planta A puede tener desperdicio de materia prima que es útil para la planta B.

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Gran resultado que lo llevó a varios premios internacionales

El desarrollo de la planta piloto valió al investigador el reconocimiento de Invención de Desarrollo Tecnológico e Investigación en Ingeniería Química por el Instituto Mexicano de Ingenieros Químicos (en 2015) y el Premio Ing. César Baptista por su Trabajo en Excelencia en Ingeniería Química.

Este sistema de potabilización del agua de mar implica una menor inversión en costo de producción y un 80 por ciento menos en energía eléctrica, con respecto a otros sistemas similares. Además, contribuye a reducir impactos ambientales en flora y fauna marina; ya que aprovecha el agua de rechazo para que ésta sea reenviada al mar después de un filtrado de ósmosis.

Tras 6 años, organismos oficiales de México y de Estados Unidos han reconocido este proceso. Las patentes otorgadas cuentan con veinte años de validez aproximadamente.

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Carlos

Joven emprendedor cubano, lleno de sueños y ambiciones. Director del proyecto Rincón-Cubano, con muchas ganas de trabajar y sacarlo adelante. Aficionado de la escritura y amante de este mi país

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