Plantas desalinizadoras: Optimización energética

Muchos han sido los desarrollos y la evolución que han tenido los equipos que forman parte de una planta desaladora y del proceso para obtener el agua producto. Para ser exactos tres han sido las técnicas principales que históricamente se han utilizado para la desalación del agua procedente de mares, siendo la destilación, congelación y la osmosis inversa las más destacadas.

Osmosis inversa en una planta desaladora Fuente: Wikimedia Commons

Esta última es la que se encuentra instalada en la mayoría de las plantas actuales, ya que, es la que mayor progreso de eficiencia energética ha desarrollado. De hecho, se ha reducido casi a la mitad el gasto energético con las mejoras realizadas en las membranas que forman dicho proceso. Aunque cabe destacar la innovación que se llevó a cabo de los sistemas de recuperación de energía cinética, las cuales, han subido un escalón en la lucha de los abusivos consumos energéticos.

Como es evidente el objetivo claro de este proceso es la reducción, en la medida de lo posible, del consumo eléctrico. Además, por todos es sabido que la osmosis inversa debe precisar de unos equipos de de alta presión para que el agua pase por las membranas (en torno a los 70 Kg/m2) que conllevan un gasto energético superior al 60% del consumo total de la planta. Eso ha producido verdaderos quebraderos de cabeza a técnicos e investigadores dedicados a la desalinización del agua del mar, intentando sacar la mayor eficiencia posible en ese punto del proceso.

Por suerte, una de las partes que más ha evolucionado son las membranas (encargadas de separar las moléculas de sales y minerales disueltas) que forman la osmosis inversa dando un mayor flujo de agua  a menor presión. Esto se ha producido por las mejoras de los materiales que las componen consiguiendo que las tres capas se adapten mejor. No obstante, las láminas que conforman dichas membranas han aumentado la durabilidad y la precisión.

Fuente: FlickrMembrana de osmosis inversa  Fuente: Flickr

Otro proceso importante para la lucha de los gastos energéticos es la utilización de la presión de la salmuera procedente de las membranas. Para ello se optaba por las turbinas “Pelton” que eran unas de las más eficientes hidráulicamente hablando, de hecho, son utilizadas en centrales hidroeléctricas. El inconveniente de esta técnica era el rendimiento, el cual, es inferior al 90%.

Sistema de recuperación de energía (ERI) Fuente: Flickr

Por dicha causa además del desarrollo constante de los equipos, se implantaron los nuevos sistemas de recuperación que los podemos clasificar en dos tipos los de cámara fija “Dweer” y los rotativos “ERI”. Estos sistemas usan un principio de desplazamiento positivo y de cámaras isobáricas, logrando transferir la energía a través de la alta presión de la salmuera a una baja presión del agua del flujo de entrada. Alcanzan un rendimiento de hasta un 98%, lo que supone reducir los costos de energía significativamente.

Otro de los elementos que se ha de tener en cuenta para ajustar una planta de estas características son las bombas de alta presión. Dichas bombas, al igual que la tecnología que le rodea, han sufrido multitud de desarrollos. Uno de los más importantes ha sido los variadores de frecuencia que han servido para ganar efectividad y aportar un mayor rendimiento en el sistema.

Sistema de alta presion Fuente: flickr

Como conclusión destacar que dichas plantas son un claro ejemplo de la repercusión que puede tener un desarrollo o actuación, por pequeño que sea, en un proceso en el que se busca día a día una eficiencia cada vez mayor.

Considero que para llegar a una optimización energética óptima se tiene que seguir la misma premisa e intentar desde el pretratamiento o captación hasta el suministro aportar pequeñas mejoras tanto técnicas como estructurales  para reducir en la medida de lo posible el gasto energético.

Publicado en magua, Sin categoría | Deja un comentario

Los acuíferos y su repercusión

Vivimos en una sociedad rodeada de mil herramientas para estar cada día más informados y actualizados de  las distintas temáticas que más preocupan a la sociedad. Muchas de ellas son relacionadas con las repercusiones que tiene el ser humano en el medio ambiente.

Por ejemplo numerosas son las actuaciones que hemos realizado al entorno para que a nuestro grifo llegue el agua necesaria para mantenernos vivos. Agua procedente de embalses, desaladoras, ríos y de pozos subterráneos.

Fuente: Flickr
Fuente de Segorbe                                                                Fuente: Flickr (Carlos García)

Estos últimos han captado mi atención significativamente, ya que, los acuíferos son la fuente de agua dulce más grande de la tierra, pero a diferencia de las aguas superficiales se antojan más complicadas de gestionar por el simple hecho de que no se observan a simple vista. Aun así muchos son los países que abastecen sus demandas por dicha vía y que gracias a ellos el agua puede llegar a multitud de poblaciones o parcelas de riego que carecen de acceso a una posible fuente superficial.

Poza Azul en Cuatro Ciénegas Coahuila México          Fuente: Wikipedia

Sin embargo, tal como le pasa a los embalses es una fuente que se va agotando si no se tiene un control de la demanda. Además a diferencia de los anteriores esta no cuenta con contadores que nos indiquen quien es el captador y cuanto es lo que explota. Por dicha razón se sobreexplotaron de tal manera que alguno de ellos dejó de ser de utilidad. Por suerte actualmente eso está mucho más mediado que antes y se intenta gestionar de tal manera que vayan poco a poco recargándose y sigan una etapa lo más natural posible.

Aún de esta manera, no se llega a tener los resultados esperados por lo que se están desarrollando numerosos procesos e investigaciones para ayudar al entorno a disminuir el tiempo de recarga de manera artificial, sin alterar en la medida de lo posible al medio. Este proceso consiste en la introducción de agua en los acuíferos subterráneos mediante zanjas, bombeos, balsas etc. Esta actividad debe ser realizada con agua pretratada y de muy buena calidad para no modificar las condiciones naturales de las aguas subterráneas. Dicho método es costoso y difícil pero supone una ayuda tremenda para los acuíferos y los modelos de gestión de agua ya que, en muchos casos, los pozos son una herramienta estratégica para casos extremos de sequía que pueden alterar significativamente la rutina de poblaciones y regantes.

Recarga artificial de acuíferos                                            Fuente: Wikimedia Commons

 

Como conclusión creo que los acuíferos son una fuente importantísima de recursos hídricos que debe ser planificado y gestionado lo mejor posible intentando que las fluctuaciones de recarga y de salida de agua estén balanceadas. Además es importante apoyar la investigación de dichas recargas puesto que supone un proceso básico para muchas explotaciones de acuíferos que poco a poco se van debilitando.

 

Publicado en magua, Sin categoría | Deja un comentario