En los años setenta se desarrolló el proceso de ósmosis inversa de agua de mar, con el que se obtiene agua potable a partir de agua de mar que se fuerza a pasar, bajo una alta presión, a través de una membrana semipermeable que filtra las sales y las impurezas. Estas sales e impurezas se expulsan del dispositivo de ósmosis inversa en forma de solución concentrada de salmuera en un flujo continuo que contiene una gran cantidad de energía de alta presión. La mayor parte de esta energía puede recuperarse con un dispositivo adecuado. Muchas de las primeras plantas desalinizadoras de ósmosis inversa construidas en los años setenta y a principios de los ochenta tenían un consumo de energía de más de 6,0 kWh por metro cúbico de agua potable producido, debido al bajo rendimiento de la membrana, a las limitaciones de la caída de presión y a la carencia de dispositivos de recuperación de energía.
En 1985, Filmtec (Dow Chemical Co.) desarrolló el primer elemento comercial de ósmosis inversa de baja presión y una sola etapa. Al mismo tiempo, los fabricantes de bombas adaptaban tecnologías existentes, como las turbinas de movimiento inverso y las ruedas Pelton, a las plantas de ósmosis inversa para recuperar la energía. Las nuevas tecnologías de membranas y los dispositivos de recuperación de energía de primera generación posibilitaron la desalinización de agua de mar con un consumo energético de algo menos de 4,0 kWh/m3. La maquinaria rotatoria de estos primeros dispositivos de recuperación de energía estaba fabricada con piezas metálicas que a menudo presentaban problemas de corrosión, desgaste y mantenimiento al instalarse en un entorno marino.
En 1990 llegó al mercado una segunda generación de dispositivos de recuperación de energía que empleaban materiales de alta aleación, resistentes al desgaste, tales como el acero inoxidable 904L. Por esta época también se desarrolló el turbo cargador hidráulico. Estas innovaciones mejoraron la fiabilidad y redujeron el mantenimiento necesario, aunque todavía se limitaban a recuperar sólo entre un 50 y un 80 % de la energía del flujo de salmuera a alta presión de las plantas de ósmosis inversa debido a diversos problemas inherentes de rendimiento.
Durante los últimos 20 años, varios inventores han intentado desarrollar dispositivos comerciales avanzados de recuperación de energía que permitieran resolver las limitaciones de rendimiento. Estos dispositivos empleaban combinaciones de pistones, palas, válvulas y temporizadores; algunos funcionaban bien inicialmente, pero presentaban muchos problemas de mantenimiento. Otros estaban equipados con programas de inteligencia artificial, con lo que desaparecían rápidamente en un sector en el que el predominio de operarios no cualificados exige sencillez.
En 1992, Energy Recovery, Inc. comenzó a desarrollar un rotor tubular relativamente sencillo que podía transferir la energía a presión directamente desde la salmuera de la ósmosis inversa al flujo de alimentación. Cinco años y varios millones de dólares más tarde, la idea evolucionó a un dispositivo comercial patentado de
El primer Intercambiador de Presión (PE) fue probado en una planta de HOH Canarias S.A. en Lanzarote durante un año en 1997 (Field Test) y desde entonces han sido incorporados en todas las plantas nuevas fabricadas por HOH.
Los dispositivos PE se comenzaron a vender en 1998. Las partes móviles y de acoplamiento de cerámica del PE han mostrado un desgaste excepcionalmente bajo, e incluso nulo, en el uso con salmuera a alta presión, y el material no es susceptible a la corrosión por picaduras y tensión que sufren los componentes de acero y bronce en usos similares. El PE de rotación lenta (1.500 rpm) ha demostrado necesitar poco mantenimiento en las plantas desalinizadoras comerciales.
Como el PE transfiere energía directamente de la salmuera al flujo de alimentación sin los problemas de rendimiento de los ejes giratorios de alta velocidad, el PE obtiene un rendimiento real de entre un 91 y un 95 por ciento con un amplio rango de flujos.
La reducción de los costes energéticos y de capital supone que por primera vez es posible producir agua potable a partir de agua de mar con un coste inferior a 1 dólar estadounidense por metro cúbico en muchos lugares de todo el mundo.
