Una economía circular para la sal que mantiene limpios los ríos
-
0:01 - 0:03Al crecer en el norte de Wisconsin,
-
0:03 - 0:07naturalmente desarrollé
una conexión con el río Misisipi. -
0:07 - 0:08Cuando era pequeña,
-
0:08 - 0:13mi hermana y yo competíamos
para ver quién podía deletrear -
0:13 - 0:16"M-i-s-i-s-i-p-i" más rápido.
-
0:17 - 0:19Cuando estaba en la escuela primaria,
-
0:19 - 0:23aprendí sobre los primeros
exploradores y sus expediciones, -
0:23 - 0:26Marquette y Joliet, y cómo
usaron los Grandes Lagos, -
0:26 - 0:30el río Misisipi y sus tributarios
para descubrir el Medio Oeste -
0:30 - 0:33y mapear una ruta comercial
al golfo de México. -
0:34 - 0:36En la escuela de posgrado,
-
0:36 - 0:38tuve la suerte de poder ver
el río Misisipi -
0:38 - 0:41por la ventana de mi laboratorio
de investigación -
0:41 - 0:43en la Universidad de Minnesota.
-
0:44 - 0:47Durante ese período de cinco años,
llegué a conocer el río Misisipi. -
0:47 - 0:50Llegué a conocer
su naturaleza temperamental -
0:50 - 0:53y dónde sus orillas se inundarían
en un momento determinado, -
0:53 - 0:57y poco después
se verían sus costas secas. -
0:58 - 1:01Hoy, como fisicoquímica orgánica,
-
1:01 - 1:03estoy comprometida a usar
mi entrenamiento -
1:03 - 1:06para ayudar a proteger ríos
como el Misisipi -
1:06 - 1:10del exceso de sal que proviene
de la actividad humana. -
1:10 - 1:12Porque, saben,
-
1:12 - 1:16la sal puede contaminar
los ríos de agua dulce. -
1:16 - 1:22Los ríos de agua dulce
solo tienen niveles de sal de 0,05 %. -
1:23 - 1:26A este nivel es segura para el consumo.
-
1:26 - 1:30Pero la mayor parte del agua en
nuestro planeta se encuentra en océanos, -
1:30 - 1:34y el agua del océano tiene
un nivel de salinidad de más del 3 %. -
1:34 - 1:38Si bebieran eso, enfermarían muy rápido.
-
1:38 - 1:43Entonces, si comparamos
el volumen relativo del agua del océano -
1:43 - 1:46con el agua de ríos
que hay en el planeta... -
1:46 - 1:49Supongamos que somos capaces
de poner el agua del océano -
1:49 - 1:52en una piscina olímpica.
-
1:52 - 1:54En ese caso, el agua
de los ríos del planeta -
1:54 - 1:56cabría en una jarra de casi 4 litros.
-
1:57 - 2:00Pueden notar que se trata
de un recurso muy valioso. -
2:00 - 2:03Pero ¿lo tratamos como un recurso valioso?
-
2:03 - 2:05¿O más bien lo tratamos
como a esa vieja alfombra -
2:05 - 2:08que ponemos en la puerta de casa
para limpiarnos los pies? -
2:09 - 2:13Tratar a los ríos como una vieja alfombra
tiene consecuencias graves. -
2:13 - 2:15Echemos un vistazo.
-
2:15 - 2:19Veamos lo que una cucharadita
de sal puede hacer. -
2:20 - 2:22Si agregamos una cucharadita de sal
-
2:22 - 2:25a esta piscina olímpica
con agua de océano, -
2:25 - 2:28el agua de océano
permanece agua de océano. -
2:28 - 2:30Pero si añadimos
esa misma cucharadita de sal -
2:30 - 2:33a esta jarra de casi 4 litros
de agua de río, -
2:33 - 2:37de repente se vuelve
demasiado salada para el consumo. -
2:37 - 2:39Lo importante de esto es que,
-
2:39 - 2:44como el volumen de los ríos es tan pequeño
comparado con el de los océanos, -
2:44 - 2:47los ríos son especialmente vulnerables
a la actividad humana, -
2:47 - 2:49y debemos protegerlos.
-
2:50 - 2:52Recientemente, revisé la literatura
-
2:53 - 2:56para corroborar la salud de los ríos
de distintas partes del mundo. -
2:56 - 2:59Y esperaba ver ríos en malas condiciones
-
2:59 - 3:04en regiones con escasez de agua
y gran desarrollo industrial. -
3:04 - 3:07Eso fue lo que noté
en el norte de China y en India. -
3:08 - 3:12Pero me sorprendí
al leer un artículo de 2018 -
3:12 - 3:17en que se tomaron como muestra 232 ríos
-
3:17 - 3:19en EE. UU.
-
3:19 - 3:24Y de esos ríos, el 37 % tenía
niveles crecientes de salinidad. -
3:25 - 3:27Lo más sorprendente
-
3:27 - 3:30es que los que tienen
mayores incrementos -
3:30 - 3:33fueron encontrados al este de EE. UU.
-
3:33 - 3:35y no en el árido suroeste.
-
3:35 - 3:38Los autores de este artículo proponen
-
3:38 - 3:43que esto podría deberse al uso de sal
para descongelar las carreteras. -
3:44 - 3:46Potencialmente, otra fuente de esta sal
-
3:46 - 3:50podrían ser las aguas residuales
industriales saladas. -
3:50 - 3:55Como pueden ver, las actividades humanas
pueden convertir ríos de agua dulce -
3:55 - 3:58en agua más parecida a la de los océanos.
-
3:58 - 4:02Tenemos que actuar
antes de que sea demasiado tarde. -
4:02 - 4:04Yo tengo una propuesta.
-
4:05 - 4:09Podemos adoptar un mecanismo
de defensa fluvial de tres pasos, -
4:09 - 4:14y si los usuarios de aguas industriales
practican este mecanismo de defensa, -
4:14 - 4:19podremos salvaguardar
nuestros ríos mucho más. -
4:19 - 4:24Esto implica, en primer lugar,
extraer menos agua de los ríos -
4:24 - 4:28al implementar el reciclaje de agua
y operaciones de reúso. -
4:28 - 4:30Número dos:
-
4:30 - 4:34necesitamos extraer la sal
de estas aguas residuales industriales, -
4:34 - 4:37recuperarlas y reusarlas
para otros propósitos. -
4:38 - 4:42Y número tres: necesitamos convertir
a los consumidores de sal, -
4:42 - 4:45que actualmente obtienen sal de las minas,
-
4:45 - 4:49en consumidores de sal que
la obtengan de fuentes recicladas. -
4:50 - 4:53Este mecanismo de defensa
de tres partes ya se está aplicando. -
4:53 - 4:57Esto es lo que están implementando
en el norte de China y en India -
4:57 - 4:59para rehabilitar los ríos.
-
4:59 - 5:01Pero la propuesta aquí
-
5:01 - 5:05es usar este mecanismo de defensa
para proteger nuestros ríos -
5:05 - 5:07y no tener que rehabilitarlos.
-
5:08 - 5:12La buena noticia es que ya tenemos
la tecnología para hacerlo. -
5:12 - 5:13Es con membranas.
-
5:14 - 5:17Las membranas pueden
separar la sal del agua. -
5:18 - 5:21Las membranas han existido
por varios años, -
5:21 - 5:26y se basan en materiales poliméricos
que separan de acuerdo con el tamaño -
5:26 - 5:28o de acuerdo con la carga.
-
5:28 - 5:32Las membranas usadas
para separar la sal del agua -
5:32 - 5:35típicamente separan
de acuerdo con la carga. -
5:35 - 5:38Estas membranas tienen carga negativa
-
5:38 - 5:40y ayudan a repeler
iones cloruro de carga negativa -
5:40 - 5:43que se encuentran en la sal disuelta.
-
5:44 - 5:48Como mencioné ya, estas membranas
han existido por algunos años -
5:48 - 5:55y actualmente purifican unos 94 millones
de litros de agua por minuto. -
5:55 - 5:57En realidad, más que eso.
-
5:58 - 5:59Pero pueden hacer más.
-
6:00 - 6:05Estas membranas se basan
en el principio de ósmosis inversa. -
6:05 - 6:10La ósmosis es un proceso natural
que ocurre en nuestro organismo, -
6:10 - 6:12se trata del funcionamiento
de las células. -
6:12 - 6:16La ósmosis ocurre cuando en dos cámaras
-
6:16 - 6:19se separan dos niveles
de concentración de sal. -
6:19 - 6:21Una tiene baja concentración de sal,
-
6:21 - 6:24y la otra tiene una alta
concentración de sal. -
6:24 - 6:28Una membrana semipermeable
separa estas dos cámaras. -
6:28 - 6:30Y según el proceso natural de ósmosis,
-
6:30 - 6:34lo que ocurre es que el agua naturalmente
se transporta a través de la membrana -
6:34 - 6:39del área de baja concentración de sal
al área de alta concentración de sal, -
6:39 - 6:42hasta alcanzar un equilibrio.
-
6:42 - 6:46La ósmosis inversa
es lo contrario al proceso natural. -
6:46 - 6:48Para lograr esta inversión,
-
6:48 - 6:53lo que hacemos es aplicar presión
a la cámara con alta concentración -
6:53 - 6:57y, al hacer esto, dirigimos al agua
en dirección opuesta. -
6:57 - 7:01Y así, el lado de alta concentración
se vuelve más salado, -
7:01 - 7:02más concentrado,
-
7:02 - 7:06y el lado de baja concentración
se convierte en agua purificada. -
7:06 - 7:11Al usar la ósmosis inversa
podemos tomar agua residual industrial -
7:11 - 7:16y convertir hasta el 95 %
de ella en agua pura, -
7:16 - 7:20dejando solo el 5 %
como mezcla salada concentrada. -
7:21 - 7:26Ahora bien, este 5 % de mezcla salada
concentrada no es un desperdicio. -
7:26 - 7:29Los científicos también
han desarrollado membranas -
7:29 - 7:33que fueron modificadas para permitir
el paso de ciertas sales -
7:33 - 7:34y no el de otras.
-
7:35 - 7:36Usando estas membranas,
-
7:36 - 7:39que comúnmente se conocen
como membranas de nanofiltración, -
7:39 - 7:43este 5 % de solución salina concentrada
-
7:43 - 7:46puede convertirse
en una solución salina purificada. -
7:47 - 7:52Así, usando la ósmosis inversa
y las membranas de nanofiltración, -
7:52 - 7:54podemos convertir
el agua residual industrial -
7:54 - 7:58en un recurso de agua y sal.
-
7:59 - 8:00Y, al hacer esto,
-
8:00 - 8:05lograr los pilares uno y dos
de este mecanismo de defensa fluvial. -
8:06 - 8:10He presentado esto
a varios usuarios de agua industrial, -
8:10 - 8:16y la respuesta común es:
"Sí, pero ¿quién va a usar mi sal?". -
8:16 - 8:19Es por eso por lo que el pilar número tres
es tan importante. -
8:19 - 8:23Necesitamos transformar a las personas
que usan sal proveniente de minas -
8:23 - 8:26en consumidores de sal reciclada.
-
8:26 - 8:29¿Quiénes son estos consumidores de sal?
-
8:29 - 8:31En EE. UU. en 2018,
-
8:31 - 8:36descubrí que el 43 %
de la sal consumida en el país -
8:36 - 8:40se usó para descongelar carreteras.
-
8:40 - 8:44El 39 % se usó en la industria química.
-
8:44 - 8:46Echemos un vistazo
a estas dos aplicaciones. -
8:47 - 8:50Estaba sorprendida.
-
8:50 - 8:53En la temporada de invierno 2018-2019,
-
8:53 - 8:56un millón de toneladas de sal
-
8:56 - 9:00se usó en carreteras
del estado de Pensilvania. -
9:01 - 9:03Un millón de toneladas
de sal es suficiente -
9:03 - 9:06para llenar dos tercios
del Empire State Building. -
9:07 - 9:11Eso representa un millón de toneladas
de sal extraída de la Tierra, -
9:11 - 9:13usada en nuestras carreteras,
-
9:13 - 9:16y que luego se arroja al ambiente
y a nuestros ríos. -
9:18 - 9:20La propuesta que presento
-
9:20 - 9:25es que al menos podríamos obtener
esa agua residual industrial salada, -
9:25 - 9:27evitar que acabe en los ríos
-
9:27 - 9:30y usar más bien esa sal
para las carreteras. -
9:30 - 9:33Así cuando el derretimiento
ocurra en la primavera -
9:33 - 9:36y tengamos una escorrentía
de alta salinidad, -
9:36 - 9:41los ríos estén al menos en
mejores condiciones para defenderse. -
9:42 - 9:48Ahora bien, como química,
la oportunidad que me entusiasma más -
9:48 - 9:52es el concepto de introducir
sal circular a la industria química. -
9:53 - 9:57La industria del cloro-álcali es perfecta.
-
9:58 - 10:01La industria del cloro-álcali
es la fuente de epoxi, -
10:02 - 10:04de los uretanos y solventes
-
10:04 - 10:08y muchos productos útiles
que usamos en nuestra vida cotidiana. -
10:09 - 10:13Y utiliza el cloruro de sodio
como su fuente de alimentación clave. -
10:14 - 10:19La idea es que, antes que nada,
revisemos la economía lineal. -
10:19 - 10:22En una economía lineal,
la sal de obtiene de minas, -
10:22 - 10:24y atraviesa este proceso de cloro-álcali:
-
10:24 - 10:26se transforma en
una sustancia química básica, -
10:26 - 10:29que luego puede convertirse
en otro producto nuevo, -
10:29 - 10:31o en uno más funcional.
-
10:31 - 10:34Pero durante el proceso de conversión,
-
10:34 - 10:38a menudo la sal se regenera
como subproducto, -
10:38 - 10:40y termina en las aguas
residuales industriales. -
10:41 - 10:46Entonces, la idea es que
podemos introducir circularidad -
10:46 - 10:49y podemos reciclar el agua y la sal
-
10:49 - 10:53de esas corrientes de aguas
residuales industriales de las fábricas, -
10:53 - 10:57y podemos enviarla
al inicio del proceso de cloro-álcali. -
10:58 - 11:00Sal circular.
-
11:00 - 11:02¿Cuál es el impacto de esto?
-
11:02 - 11:05Bueno, tomemos un solo ejemplo:
-
11:05 - 11:08el 50 % de la producción mundial
de óxido de propileno -
11:08 - 11:11se realiza a través
del proceso de cloro-álcali. -
11:11 - 11:17Eso es un total de unos 5 millones
de toneladas de óxido de propileno -
11:17 - 11:19al año, a nivel mundial.
-
11:20 - 11:24Es decir, 5 millones de toneladas
de sal extraídos de la Tierra -
11:24 - 11:28convertidos a través del proceso
cloro-álcali en óxido de propileno, -
11:28 - 11:30y luego, durante ese proceso,
-
11:30 - 11:325 millones de toneladas de sal
-
11:32 - 11:34terminan en corrientes
de aguas residuales. -
11:35 - 11:36Esos 5 millones de toneladas
-
11:36 - 11:39son suficiente para llenar
tres Empire State Building. -
11:40 - 11:42Y esa cantidad es anual.
-
11:42 - 11:47Podemos ver cómo la sal circular
puede proveer una barrera -
11:48 - 11:52para nuestros ríos frente
a la descarga excesiva de sal. -
11:52 - 11:54Quizá se pregunten:
-
11:54 - 11:58"Si estas membranas
han existido por varios años, -
11:58 - 12:01entonces ¿por qué las personas
no están implementando -
12:01 - 12:03la reutilización de aguas residuales?".
-
12:03 - 12:08Pues porque cuesta dinero implementar
la reutilización de agua residual. -
12:08 - 12:10Y, en segundo lugar,
-
12:10 - 12:13el agua en estas regiones
está infravalorada. -
12:13 - 12:15Hasta que es muy tarde.
-
12:15 - 12:20Si no planificamos
la sustentabilidad del agua dulce, -
12:20 - 12:22habrá consecuencias graves.
-
12:22 - 12:26Pueden preguntar a una de las industrias
químicas más grandes del mundo -
12:26 - 12:29que el año pasado tuvo una pérdida
de USD 280 millones -
12:29 - 12:33debido a los bajos niveles
del río Rin en Alemania. -
12:34 - 12:38Pueden preguntar a los residentes
de Ciudad del Cabo, en Sudáfrica, -
12:38 - 12:42quienes experimentaron año a año sequías
que agotaron sus reservas de agua, -
12:42 - 12:45y luego se les pidió
que no descargaran su inodoro. -
12:46 - 12:50Como pueden ver,
las membranas son una solución -
12:50 - 12:55con la que podemos proveer agua pura,
-
12:55 - 12:59podemos proveer sal pura
usando estas membranas, -
12:59 - 13:02y así proteger nuestros ríos
para las futuras generaciones. -
13:03 - 13:04Gracias.
-
13:04 - 13:06(Aplausos)
- Title:
- Una economía circular para la sal que mantiene limpios los ríos
- Speaker:
- Tina Arrowood
- Description:
-
Durante el invierno de 2018-2019, se usó un millón de toneladas de sal para descongelar carreteras en el estado de Pensilvania. La sal de uso industrial como esta a menudo termina en ríos de agua dulce, lo que hace que esa agua ya no sea potable y contribuye a una crisis global creciente. ¿Cómo podemos proteger mejor estos valiosos recursos naturales? La fisicoquímica orgánica Tina Arrowood comparte un plan de tres pasos para mantener la sal fuera de los ríos y crear una economía circular para la sal que convierta subproductos industriales en recursos valiosos.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 13:19
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