Un equipo de investigadores de la Universidad del Norte y la Universidad Nacional de Colombia instaló en Puerto Mocho el primer piloto de campo en la región para generar electricidad a partir de la mezcla entre el agua del río Magdalena y el mar Caribe.
En el punto donde el río Magdalena se encuentra con el mar Caribe, un equipo de investigadores liderado por el profesor Aymer Maturana Córdoba, del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de la Universidad del Norte, está demostrando que la mezcla de agua dulce y salada puede convertirse en una fuente de energía limpia para la región.
El proyecto fue financiado en el marco de la Convocatoria 852 de MinCiencias para investigación de soluciones económicas y respetuosas con el medio ambiente, y contó con la colaboración de la Alcaldía de Barranquilla, a través de la Gerencia de Ciudad.
La iniciativa busca aprovechar la Energía de Gradiente Salino (EGS), un tipo de energía renovable que surge cuando se mezclan aguas con diferentes niveles de salinidad.
El proyecto es ejecutado por la Universidad del Norte, a través del Instituto de Estudios Hidráulicos (IDEHA) y el Grupo de Investigaciones GEO4, y coejecutado por la Universidad Nacional de Colombia (sede Medellín).
El desarrollo produjo un resultado pionero en América Latina: la construcción y operación del primer piloto de campo para generación de energía a partir de gradiente salino, instalado en Puerto Mocho, cerca de Bocas de Ceniza.
“En estos lugares se da de manera natural la mezcla de agua salada con agua dulce y en ese proceso se genera una energía química que se puede transformar en energía eléctrica”, explicó Maturana.
Cómo funciona la energía de gradiente salino
Para lograr la generación energética, el equipo diseñó un sistema piloto que inicialmente acondiciona el agua del río Magdalena y del mar Caribe, y luego transforma la energía mediante reacciones electroquímicas controladas.
El proceso puede darse a través de dos tecnologías principales:
- Electrodiálisis Inversa (RED), que convierte la energía química en electricidad mediante membranas especializadas.
- Ósmosis Retardada por Presión (PRO), que transforma primero la energía en presión y luego en electricidad.
El piloto construido tiene una capacidad de 150 vatios, suficiente para validar el proceso en condiciones reales y abrir el camino hacia sistemas de mayor escala.
Sin embargo, el potencial es mucho mayor. Según cálculos del equipo investigador, el sitio podría alcanzar un potencial técnico cercano a 800 megavatios, 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”, enfatizó el investigador.
Cuatro años de investigación para llegar al piloto
El proyecto comenzó en 2020 y se estructuró en varias fases científicas antes de llegar al piloto instalado en Puerto Mocho.
La primera etapa se centró en el tratamiento del agua, ya que tanto el río Magdalena como el mar Caribe contienen partículas y compuestos que pueden afectar el funcionamiento de las membranas utilizadas en el sistema energético.
Los investigadores desarrollaron un proceso de pretratamiento capaz de eliminar impurezas antes de iniciar el proceso de generación.
En la segunda fase se estudió la integración entre generación de energía y procesos de desalinización de agua de mar, una combinación que podría reducir los costos de producir agua potable en zonas con escasez hídrica.
La tercera etapa evaluó los posibles impactos ambientales y definió medidas preventivas para garantizar la sostenibilidad del sistema.
Finalmente, la cuarta fase permitió diseñar, construir y operar la planta piloto en Puerto Mocho, trasladando el laboratorio desde el campus de la Universidad del Norte hasta la zona costera.
Patentes y producción científica
Uno de los avances más relevantes del proyecto ha sido el desarrollo de dos solicitudes de patente, actualmente en proceso de examen ante la Superintendencia de Industria y Comercio.
Las patentes están relacionadas con:
- Sistemas de tratamiento de agua para preparar el agua del río y del mar antes del proceso energético.
- La integración entre energía de gradiente salino y desalinización de agua de mar.
“Queremos en un futuro escalar esta tecnología. Para eso se requieren recursos y por eso apuntamos a nuevas convocatorias que nos permitan seguir avanzando”, señaló Maturana.
El programa científico también produjo alrededor de 14 artículos científicos, siete tesis de maestría y la formación de estudiantes de diversas áreas de ingeniería y geología.
En total participaron más de 20 investigadores de ambas universidades.
Energía y agua para territorios vulnerables
Más allá de la generación eléctrica, el proyecto abre una oportunidad estratégica para regiones con dificultades de acceso a energía y agua potable.
La integración entre energía de gradiente salino y desalinización permitiría reducir significativamente los costos energéticos para producir agua potable a partir de agua de mar.
Esta alternativa sería especialmente relevante para territorios como La Guajira o San Andrés, donde el acceso al agua potable es limitado.
“Una de las ventajas de esta tecnología es que se puede acoplar sinérgicamente con procesos de desalinización. Eso permite producir agua potable con menores costos energéticos”, concluyó Maturana.
El equipo de investigadores busca convertir la estación experimental en un centro de investigación en energías marinas, que permita estudiar otras fuentes renovables como la energía eólica, solar y sistemas de monitoreo ambiental del río Magdalena y el mar Caribe.
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