Nanoburbujas para superficies

La introducción de nanoburbujas en los sistemas de membranas (ultrafiltración, nanofiltración y osmosis inversa) y circuitos de refrigeración ofrecen una larga lista de importantes beneficios en la operación de dichos sistemas.

Las nanoburbujas actúan donde los mecanismos físicos y químicos no alcanzan debido a sus extraordinarias propiedades.

Membranas más limpias, permeables y resistentes

Ficha técnica
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Propiedades físicas de las nanoburbujas

Las nanoburbujas presentan una serie de propiedades fisicoquímicas únicas que las diferencian claramente de las burbujas convencionales utilizadas en procesos de aireación o flotación. Su tamaño nanométrico modifica su comportamiento en el agua y da lugar a fenómenos específicos relacionados con la estabilidad, la transferencia de gas y la interacción con partículas y contaminantes.

Beneficios para las membranas

1. Reducción de la incrustación (fouling)

  • Su alto potencial zeta negativo genera repulsión electrostática entre partículas y la superficie de la membrana, dificultando la adhesión de sólidos y coloides.
  • La presencia de nanoburbujas aumenta la dispersión de materia orgánica, lodos y coloides, evitando que formen capas compactas.

2. Limpieza hidrodinámica mejorada

  • Las nanoburbujas incrementan la turbulencia microscópica cerca de la superficie de la membrana (efecto de microcorrientes), reduciendo la capa límite y favoreciendo el arrastre de partículas.
  • Su colapso produce microvibraciones locales que ayudan a desprender depósitos blandos sin afectar la integridad de la membrana.

3. Efecto oxidante controlado

  • Al implosionar, generan pequeñas cantidades de radicales hidroxilo (•OH), que oxidan compuestos orgánicos, reduciendo la formación de biofouling sin requerir grandes dosis de químicos.

4. Aumento de la eficiencia de transferencia de gases

  • Mejoran la solubilidad del oxígeno y otros gases, lo que contribuye a limitar el crecimiento microbiológico y promover reacciones deseadas en pretratamientos.

5. Mejora del flujo y estabilidad operativa

  • Menos fouling implica mayor permeabilidad, menor caída de presión y operación más estable.
  • Esto prolonga la vida útil de las membranas y reduce la frecuencia e intensidad de limpiezas.

Mejora de OPEX y retornos de inversión
Caso práctico – Planta de osmosis inversa industrial 100 m³/h

Escenario base (sin nanoburbujas)

  • Operación: 8.000 h/año

  • CIP cada 30 días → 12 CIPs/año

  • Consumo químico medio por CIP: 1.200 €

  • Coste parada operativa por CIP: 1.000 €

  • Reposición de membranas cada 3 años

Costes anuales asociados al ensuciamiento:

  • Químicos CIP: 14.400 €

  • Paradas operativas: 12.000 €

  • Reposición membranas (prorrateo anual): 18.000 €

  • Anti-incrustante continuo: 22.000 €

Total impacto anual asociado a ensuciamiento: ~66.400 €

 Escenario con Generador de Nanoburbujas (GNB in-line)

Suposiciones conservadoras basadas en estudios y experiencia industrial:

  • Intervalo entre CIPs aumenta de 30 → 45 días → 8 CIPs/año en lugar de 12

  • Reducción de consumo químico CIP: -25%

  • Reducción de anti-incrustante: -20%

  • Extensión vida útil de membranas: +30%

Nuevo impacto anual:

  • Químicos CIP: 7.200 €

  • Paradas operativas: 8.000 €

  • Reposición membranas (prorrateo): 13.000 €

  • Anti-incrustante: 17.600 €

Nuevo total: ~45.800 €