Según datos de la Asociación Internacional de desalación (IDA, 2017), en el mundo hay instaladas más de 17.000 plantas de desalación de ósmosis inversa en más de 150 países, que suman una capacidad de agua desalada de más de 65 Hm3/día (66% del total de la capacidad de desalación mundial). En España, la Asociación Española de Desalación y Reutilización (AEDYR) tiene registradas 711 plantas de desalación con una capacidad total instalada de 5,4 Hm3/día (3.8 Hm3/día corresponden a agua de mar). Sin embargo, existen también pequeñas plantas privadas (con una capacidad inferior a 500 m3/día) que incrementan la cifra total a aproximadamente 950 instalaciones. A partir estos datos, el número de módulos de membrana desechadas anualmente en nuestro país se estima en más de 80,000 y a nivel mundial la cifra podría ascender a más de 800,000 unidades. La tendencia es a que este número se incremente dado que la desalación se está consolidando como una importante alternativa de producción de agua dulce en un contexto con necesidades crecientes de agua y fruto del cambio climático, crecimiento de zonas expuestas a sequías.
La gestión de los módulos de membranas de ósmosis inversa desechados es un reto a afrontar para cumplir con los términos de desarrollo sostenible. De acuerdo con la Directiva 2008/98/EC sobre residuos, la eliminación vía vertedero debería ser la última de las opciones de gestión, de acuerdo a la jerarquía básica de gestión (prevención, reutilización, reciclado, valoración energética y finalmente eliminación).
Las membranas están constituidas por una serie de materiales plásticos muy duraderos, en su mayoría polímeros como poliamida, polisulfona, polipropileno, poliéster, fibra de vidrio, etc. Sin embargo, la vida útil de las membranas depende de diversos factores principalmente relacionados con la calidad del agua a tratar, las sustancias químicas empleadas en el pretratamiento, limpieza y las condiciones de proceso de filtración. Desafortunadamente, a día de hoy estos materiales una vez se declaran inservibles para el proceso industrial son derivados a vertederos.
Por otra parte, las membranas de ósmosis inversa, nano y ultrafiltración tienen un elevado coste lo que en ocasiones las descarta para determinadas aplicaciones de bajo valor añadido.
Desde 2014, VALORIZA Agua junto con IMDEA Agua y SADYT está llevando a cabo el proyecto Life-Transfomem, cuyo objetivo es demostrar la viabilidad técnica de la transformación de membranas desechadas de ósmosis inversa a membranas de nanofiltración y ultrafiltración, a escala piloto, mediante dos metodologías de transformación, activa y pasiva. Se están estudiando diferentes aplicaciones de las membranas reutilizadas: nanofiltración de aguas salobres, y ultrafiltración con dos usos principales: pre-tratamientos al proceso de ósmosis inversa en agua de mar y tratamiento terciario para reutilización mediante ultrafiltración de aguas residuales tratadas.
TRANSFORMACIÓN
Aprovechando la sensibilidad de la poliamida al cloro libre, se emplea hipoclorito de sodio para degradar de forma controlada la capa selectiva de las membranas de ósmosis deterioradas. Se combinaron pares de membranas limpias y sucias de varios modelos y plantas para estudiar si el ensuciamiento sobre la membrana afecta al proceso de transformación. Se escogieron dos niveles de exposición en base a la experiencia de los autores a escala laboratorio. El nivel moderado se usó para la transformación a nanofiltración y el nivel alto para la transformación a ultrafiltración.