En el punto donde el río Magdalena se encuentra con el mar Caribe, científicos colombianos están probando una nueva fuente de energía renovable que podría transformar el futuro energético de la región.
Se trata de la energía de gradiente salino, también conocida como energía azul, un sistema que aprovecha la diferencia de salinidad entre el agua dulce y el agua de mar para producir electricidad.
El proyecto, liderado por el profesor Aymer Maturana Córdoba, del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de la Universidad del Norte, desarrolló y puso en funcionamiento el primer piloto de campo en América Latina para generar electricidad a partir de esta tecnología. La instalación experimental fue construida en Puerto Mocho, cerca de Bocas de Ceniza, uno de los puntos donde el Magdalena descarga sus aguas al Caribe.
La iniciativa es ejecutada por la Universidad del Norte a través del Instituto de Estudios Hidráulicos (IDEHA) y el grupo de investigación GEO4, con la coejecución de la Universidad Nacional de Colombia (sede Medellín) y el apoyo de la Alcaldía de Barranquilla. El proyecto fue financiado por MinCiencias dentro de su convocatoria para desarrollar soluciones económicas y sostenibles frente a los retos energéticos y ambientales.
“El proceso ocurre de manera natural cuando el agua dulce del río se mezcla con el agua salada del mar. En esa mezcla se genera una energía química que puede transformarse en electricidad”, explicó Maturana.
Cómo funciona la energía del gradiente salino
La llamada energía azul surge precisamente del encuentro de dos aguas con diferentes concentraciones de sal. Ese contraste genera una diferencia de potencial químico que puede convertirse en energía eléctrica mediante tecnologías especializadas.
Profesor Aymer Maturana de la Universidad del Norte. Foto:Uninorte
Para lograrlo, los investigadores diseñaron un sistema piloto que primero acondiciona el agua del río Magdalena y del mar Caribe, eliminando partículas que podrían afectar el proceso. Posteriormente, el sistema utiliza reacciones electroquímicas controladas para producir electricidad.
El proceso puede desarrollarse mediante dos tecnologías principales: electrodiálisis inversa (RED) y ósmosis retardada por presión (PRO). La primera convierte directamente la energía química en electricidad mediante membranas especializadas, mientras que la segunda transforma primero esa energía en presión y luego en electricidad.
El prototipo instalado en Puerto Mocho tiene una capacidad de 150 vatios, suficiente para validar el sistema en condiciones reales y comprobar su funcionamiento fuera del laboratorio. Sin embargo, los cálculos realizados por el equipo científico indican que el potencial energético del sitio podría alcanzar hasta 800 megavatios, una cifra equivalente aproximadamente a un tercio de la producción de la central hidroeléctrica Hidroituango.
“Eso sería suficiente para abastecer de energía a una porción importante de la región Caribe”, afirmó el investigador.
Cuatro años de investigación para llegar al piloto
El desarrollo de esta tecnología fue el resultado de un proceso científico que comenzó en 2020 y que atravesó varias fases antes de llegar a su implementación en campo.
Sistema de tratamiento de la planta piloto. Foto:Uninorte
La primera etapa se enfocó en el tratamiento del agua, ya que tanto el río Magdalena como el mar Caribe contienen partículas y compuestos que podrían dañar las membranas utilizadas para generar energía. Los investigadores diseñaron entonces un sistema de pretratamiento capaz de eliminar esas impurezas.
Posteriormente, el equipo analizó cómo integrar esta fuente energética con procesos de desalinización de agua de mar, una combinación que podría reducir los costos de producir agua potable en zonas con escasez hídrica.
En una tercera fase se evaluaron los posibles impactos ambientales de la tecnología y se definieron medidas para garantizar su sostenibilidad. Finalmente, en la cuarta etapa se diseñó y construyó la planta piloto que hoy opera en Puerto Mocho.
El proyecto también produjo dos solicitudes de patente ante la Superintendencia de Industria y Comercio, relacionadas con los sistemas de tratamiento de agua desarrollados por los investigadores y con la integración entre generación energética y desalinización.
Una solución para energía y agua en el Caribe
Más allá de la generación eléctrica, los científicos consideran que esta tecnología podría convertirse en una herramienta estratégica para territorios con dificultades de acceso tanto a energía como a agua potable.
La integración entre energía de gradiente salino y desalinización permitiría producir agua potable a partir del mar con menores costos energéticos, una posibilidad especialmente relevante para regiones como La Guajira, San Andrés o zonas costeras del Caribe.
“Una de las ventajas de esta tecnología es que se puede acoplar sinérgicamente con procesos de desalinización, lo que permitiría producir agua potable con menor consumo de energía”, explicó Maturana.
El proyecto también deja una base científica importante. Durante su desarrollo participaron más de 20 investigadores de ambas universidades, se generaron cerca de 14 artículos científicos, siete tesis de maestría y la formación de estudiantes de distintas áreas de ingeniería y geología.
Los investigadores ahora buscan recursos para escalar la tecnología y convertir la estación experimental de Puerto Mocho en un centro de investigación en energías marinas, donde se estudien también fuentes renovables como la energía eólica, solar y sistemas de monitoreo ambiental del río Magdalena y el mar Caribe.
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