El fundamento termodinámico de la ósmosis y su increíble fuerza en la naturaleza

Bogotá D.C. Julio 08  de 2026 (VERLEK INGENIERIA SAS-COLOMBIA)

El fundamento termodinámico de la ósmosis y su increíble fuerza en la naturaleza

¿Sabías que la ósmosis, el fenómeno base del tratamiento de agua más avanzado, es impulsada directamente por la segunda ley de la termodinámica y es tan poderosa que permite a los árboles gigantes sobrevivir?

A menudo entendemos la ósmosis simplemente como el paso de agua a través de una membrana, pero en el fondo, es un tema dictado por la entropía, es decir, la tendencia ineludible del universo hacia el mayor desorden. Si colocamos una solución de agua con sal y la separamos por una membrana, el agua pura cruzará hacia la solución salina. ¿Por qué? Porque el sistema global busca alcanzar la mayor dispersión posible de los iones.

Al pasar a la zona salina, las moléculas de agua se fijan a los iones (se solvatan) y pierden libertad, pasando temporalmente a un estado de menor entropía. Sin embargo, al diluirse, los iones se separan mucho más entre sí.

En el balance global, el aumento de entropía al separar los iones gana por mucho, haciendo que el agua fluya naturalmente hacia la salinidad. Este flujo continúa hasta que la columna de agua se eleva tanto que su presión hidrostática iguala a la presión osmótica (la fuerza de las moléculas queriendo cruzar), alcanzando un punto estático.

Para entender la magnitud de esta fuerza, miremos a la naturaleza. Todas las membranas celulares son hidrodinámicas y funcionan con este principio. En las raíces de las plantas normales, la concentración de sales y azúcares atrae el agua de la tierra generando una presión osmótica de 2 a 8 bar, fuerza suficiente para empujar una columna de agua de 20 a 80 metros de altura. ¡Pero eso no es todo!

En plantas halófitas como los manglares, que viven en agua salobre, las raíces deben concentrar aún más sales, generando presiones osmóticas brutales de 30 a 60 bar, ¡suficiente para elevar el agua de 300 a 600 metros!.

Esta es la inmensa fuerza natural que los ingenieros debemos vencer cuando presurizamos una planta de ósmosis inversa industrial.