La energía osmótica es una fuente renovable constante y sin emisiones de carbono, con potencial mundial, que puede generar electricidad las 24 horas del día.
Los recientes avances en nanofluídica y diseño de membranas han hecho viable la comercialización de la energía osmótica.
Los proyectos piloto en todo el mundo muestran el impulso para ampliar esta tecnología y promover una gestión sostenible de los recursos que vaya más allá de la energía.
La energía osmótica, generada por la diferencia de salinidad entre el agua de los ríos y el agua de mar, se perfila como una prometedora fuente de electricidad renovable. A diferencia de la eólica o la solar, esta forma de energía es constante, no produce emisiones de carbono y está disponible de forma natural allí donde los ríos se encuentran con el mar.
«La energía osmótica es limpia, completamente natural, está disponible las 24 horas del día en todas las zonas costeras, puede activarse casi al instante y regularse con mucha facilidad», explica Nicolas Heuzé, cofundador de Sweetch Energy, empresa que trabaja para ampliar esta tecnología.
El Foro Económico Mundial destacó recientemente la energía osmótica como una de las 10 tecnologías emergentes que conviene seguir en 2025; actualmente, el Consejo Global del Futuro del Foro sobre las Fronteras de la Tecnología Energética la está examinando.
En Francia, una instalación de demostración conocida como OPUS-1 comenzó las pruebas a finales de 2024 en el estuario del Ródano. El emplazamiento piloto está diseñado para mostrar cómo pueden funcionar los sistemas osmóticos en condiciones reales.
En la instalación, unas tuberías conducen agua dulce y agua de mar. Un flujo controlado a través de membranas selectivas permite generar una corriente iónica, el mecanismo fundamental para convertir la energía osmótica en electricidad.
Los nuevos avances científicos y las patentes de materiales han aumentado en los últimos años la viabilidad potencial de los sistemas de energía osmótica.
Si se replicaran de forma más amplia en el estuario del Ródano, estas instalaciones podrían suministrar hasta 500 megavatios de electricidad sin emisiones de carbono, suficiente para abastecer a más de 1,5 millones de personas, según Sweetch, empresa pionera tecnológica del Foro Económico Mundial. Esa cifra equivale a la población de Marsella, en el sur de Francia, y su área metropolitana.
Sobre las oportunidades geográficas: Sweetch afirma que está explorando oportunidades similares en América del Norte y Asia, donde los recursos osmóticos son abundantes.
Según las estimaciones de la Dubai Future Foundation, los sistemas osmóticos podrían llegar a generar casi una quinta parte de las necesidades mundiales de electricidad: alrededor de 5.177 teravatios hora (TWh) al año.
«En todo el mundo, y en particular en zonas ricas en sal como Australia y Oriente Medio, donde el acceso al agua salobre o de mar supera al acceso al agua dulce, estos sistemas energéticos tienen un enorme potencial para producir energía de base y agua limpia», afirma la doctora Katherine Daniell, directora de la Escuela de Cibernética de la Universidad Nacional Australiana.
Más allá de los procesos de concesión de licencias y de las evaluaciones eficaces del impacto ambiental y social, existen relativamente pocos obstáculos —de carácter técnico y económico— para su adopción generalizada una vez que se hayan realizado inversiones financieras suficientes en los sistemas de energía osmótica.
Del laboratorio a la generación
El concepto de los sistemas de energía osmótica no es nuevo.
«Está en el radar de académicos y empresas industriales desde la década de 1950», afirma Heuzé.
Cada año, los deltas y estuarios liberan casi 30.000 TWh de energía osmótica —más que la demanda mundial de electricidad—, según Sweetch.
En la década de 1970 se intentó aprovechar esta energía osmótica, que de otro modo se disiparía, pero la tecnología no llegó a comercializarse porque las membranas —utilizadas para generar la corriente iónica necesaria para producir electricidad— eran ineficientes y producían solo pequeñas cantidades de electricidad.
Sin embargo, los nuevos avances científicos y las patentes de materiales han aumentado en los últimos años la viabilidad potencial de los sistemas de energía osmótica, declaró Daniell en una entrevista con The Innovator.
La tecnología de Sweetch Energy se inspiró en el avance tecnológico de un equipo del laboratorio de física de la École Normale Supérieure de Francia, dirigido por Lydéric Bocquet.
En lugar de centrarse exclusivamente en los materiales utilizados para fabricar las membranas, el equipo estudió la nanofluídica. Los primeros experimentos utilizaron un nanotubo singular, colocado en la intersección de dos depósitos, uno de agua salada y otro de agua dulce, durante el transporte iónico.
La lección más importante de estos experimentos fue proponer un enfoque distinto para diseñar membranas, basado en un transporte osmótico óptimo a escala nanométrica, afirma Heuzé. «En un nanotubo, se pueden hacer poros 100 veces más grandes que los anteriores, lo que permite que los iones circulen mucho más rápido y facilita la ampliación», explica.
Competitiva entre las energías renovables
Heuzé y sus cofundadores, Bruno Mottet y Pascal Le Melinaire, se pusieron en contacto con Bocquet para comercializar la tecnología y, en 2015, fundaron Sweetch Energy.
Durante los seis años siguientes, el equipo desarrolló una nueva membrana capaz de reproducir la eficiente nanodifusión creada en el laboratorio, utilizando materiales de bajo coste, sostenibles y fáciles de industrializar.
El resultado fue un nuevo tipo de membrana nanoporosa: la membrana INOD (difusión nanoosmótica iónica), fabricada con materiales naturales que se encuentran en todo el planeta y se utilizan ampliamente en otras industrias. Combinadas con sistemas de electrodos patentados, estas membranas ofrecen una alta selectividad iónica y un elevado transporte de iones, lo que permite producir más energía.
Las membranas INOD ya se utilizan en el primer emplazamiento piloto para producir energía osmótica en el delta del Ródano, en Francia.
los sistemas osmóticos podrían desempeñar un papel más amplio en la gestión sostenible de los recursos
El objetivo es producir electricidad las 24 horas del día y alcanzar un coste de 100 € por megavatio hora para 2030, competitivo frente a las principales fuentes de energía de base, como la nuclear, el carbón y el gas (salvo el gas en Estados Unidos), y más barato que otras fuentes de energía renovable combinadas con baterías.
Otros también están intentando ampliar la energía osmótica. La primera central osmótica de Japón comenzó a funcionar el 5 de agosto en Fukuoka, una prefectura del suroeste del país.
La Agencia de Obras Hidráulicas del Distrito de Fukuoka prevé que la central genere 880.000 kilovatios hora de electricidad al año. La electricidad se utilizará en una planta desalinizadora que suministra agua dulce a la ciudad y a las zonas vecinas.
Una empresa danesa financiada por la UE, SaltPower, fundada en 2015, ya genera electricidad utilizando las soluciones salinas superconcentradas que brotan de los emplazamientos geotérmicos.
Más allá de la energía
Cuando la tecnología se amplíe, las empresas de servicios públicos podrían desarrollar sistemas renovables híbridos que combinen la energía osmótica con tecnologías eólicas, solares e hidroeléctricas, reforzando la resiliencia energética local.
La energía osmótica tiene implicaciones que van más allá de la electricidad. Según la Dubai Future Foundation, las tecnologías osmóticas podrían permitir nuevos métodos de desalinización y, durante el proceso, recuperar recursos esenciales como el litio. Esto podría dar lugar a sistemas interconectados en los que la gestión del agua, la producción de energía y la extracción de recursos estén profundamente integradas.
Estas aplicaciones apuntan a que los sistemas osmóticos podrían desempeñar un papel más amplio en la gestión sostenible de los recursos, al vincular de nuevas formas la energía, el agua y los materiales.
Aunque persisten desafíos, como las evaluaciones ambientales, los marcos regulatorios y la ampliación de la infraestructura, la ciencia y los primeros proyectos piloto muestran que la energía osmótica pronto podría complementar la eólica, la solar y la hidroeléctrica como fuente fiable de energía renovable.
