Desaladoras - agua salada en agua potable

Desaladoras - agua salada en agua potable


La desalinización es el proceso de eliminar la sal del agua de mar o salobre. Las plantas desalinizadoras (coloquialmente conocidas como desaladoras) son instalaciones industriales destinadas a la desalinización, generalmente del agua de mar o de lagos salados con el propósito de la obtención de agua potable.

El agua del mar es salada porque tiene sales minerales disueltas que precipitan cuando el agua se evapora. Debido a la presencia de estas sales minerales, el agua del mar no es potable para el ser humano y su ingestión en grandes cantidades puede llegar a provocar la muerte. El 97,5% del agua que existe en nuestro planeta es salada y sólo una cantidad inferior al 1% es apta para el consumo humano. Conseguir potabilizar el agua del mar es una de las posibles soluciones a la escasez de agua potable. Mediante la desalinización del agua del mar se obtiene agua dulce apta para el abastecimiento y el regadío. Las plantas desalinizadoras de agua de mar han producido agua potable desde hace muchos años, pero el proceso era muy costoso y hasta hace relativamente poco sólo se han utilizado en condiciones extremas. Actualmente existe una producción de más de 24 millones de metros cúbicos diarios de agua desalada en todo el mundo, lo que supone el abastecimiento de más de 100 millones de personas. La primera planta desalinizadora en España se ubicó en Lanzarote en 1965 y actualmente existen más de 700 en todo el país.

Las plantas desalinizadoras también presentan inconvenientes. En el proceso de extracción de la sal se producen residuos salinos y sustancias contaminantes que pueden perjudicar a la flora y la fauna. Además, suponen un gasto elevado de consumo eléctrico. Con el fin de evitarlo, actualmente se están realizando estudios para construir plantas desalinizadoras más competitivas, menos contaminantes y que utilicen fuentes de energía renovables.

Procedimientos de desalinización

La desalinización puede realizarse por medio de diversos procedimientos, entre los que se pueden citar:
- Ósmosis inversa
- Destilación
- Congelación
- Evaporación relámpago
- Formación de hidratos


• Desalinización por ósmosis inversa (oi)

transformar


Osmosis inversa (OI) es el proceso de la separación de una cantidad de agua dulce del agua salada. La presión necesaria para la OI depende de la cantidad de sólidos disueltos y del grado de desalinización que se quiera obtener. La inversión de energía en el proceso resulta en un aumento de entropía.
Del mar proviene una fuente ilimitada del agua salada. Una planta usando ósmosis inversa va a necesitar hasta tres veces la cantidad del agua producida. Por eso el diseño de los pozos o sistema de captación debe considerar este factor para su capacidad.

planta


Proceso de producción

El pozo se llena por gravedad al nivel del acuífero marino. Se transporta el agua del pozo impulsado por las bombas de alimentación al sistema de desalinización. En la entrada de las bombas de alimentación llega el suplemento de químicos administrado por las bombas dosificadoras. Así el agua está preparada para pasar cuatro tipos de filtros que retienen partículas mayores a cuatro micras. El paso principal de la producción de agua es la separación de H2O de la mezcla de sales y minerales presente en el agua del mar. Este paso se realiza en la etapa de ósmosis inversa precipiten (cristalicen) las sales dentro de los módulos de OI, o que partículas de diatomeas y microalgas lleguen a las membranas. Para eso existen tres pasos de filtración por arena más un último paso de micro filtración usando cartuchos de fibra sintética. El éxito de filtración también depende de la apropiada introducción de coagulantes. De acuerdo a la calidad de filtración se genera el ciclo de cambio de las membranas entre 2 y 5 años. Los dispersantes químicos introducidos antes de la micro filtración previenen la precipitación de minerales dentro del las membranas.
Como todos los aspectos de la operación son automatizados, el trabajo de los operadores es la supervisión y el mantenimiento.

Regulación de alta presión y recuperación de energía

El concentrado de rechazo es 55% del agua bruta (aunque depende de la tecnología de desalinización empleada). Mientras que el 45% del agua ganada sale a presión atmosférica, debe asegurarse una contrapresión regulada en el flujo de rechazo. Este flujo de rechazo siempre contiene algo así como el 55% (100% - % ganada) de la energía invertida en las bombas de alta presión. Es necesario obtener el rendimiento más alto de recuperación de esta energía. Una parte de la energía recuperada puede volver al mismo ciclo de desalinización y recuperación más de una vez.
Mientras que la planta está en el modo de producción se controla la presión de la salida por una válvula de regulación. Se usan convertidores ‘Pressure Exchanger’ y con ellos en el intercambio de presión se puede recuperar hasta el 95% de la energía del flujo de rechazo directamente por medio de bombeo usando desplazamiento positivo. Esa bomba de recuperación de energía aumenta el flujo de más agua bruta a la entrada de las membranas. La planta usa las unidades 'Pressure Exchanger' cerca de cada grupo de tubos de elementos de ósmosis inversa.

Calidad del agua producida

El agua osmotizada o el permeado de los módulos de ósmosis inversa debe ser acondicionada para cumplir con ciertas características de alta calidad, ya que, el agua producida tiene un pH ácido y un bajo contenido de carbonatos, lo que la convierte en un producto altamente corrosivo. Esto exige su preparación antes de su distribución y consumo. El pH se ajusta con carbonato de calcio a un valor de 7,7. Adicionalmente, si se requiere, se agrega también fluoruro de sodio e hipoclorito según las regulaciones municipales para uso del agua potable.

• Desalinización por destilación

La desalinización por destilación se realiza mediante varias etapas, en cada una de las cuales una parte del agua salada se evapora y se condensa en agua dulce. La presión y la temperatura van descendiendo en cada etapa lográndose concentración de la salmuera resultante. El calor obtenido de la condensación sirve para calentar de nuevo el agua que hay que destilar. En esta tecnología se basa el Seawater Greenhouse, un invernadero para zonas costeras áridas que usa agua salada para el riego.

• Desalinización por congelación

Para la desalinización por congelación, se pulveriza agua de mar en una cámara refrigerada y a baja presión, con lo que se forman unos cristales de hielo sobre la salmuera. Estos cristales se separan y se lavan con agua normal. Y así se obtiene el agua dulce.

• Desalinización mediante evaporación relámpago
En el proceso de desalinización por evaporación relámpago, en inglés Flash Evaporation, el agua es introducida en forma de gotas finas en una cámara a presión baja, por debajo de la presión de saturación. Parte de estas gotas de agua se convierten inmediatamente en vapor, que son posteriormente condensadas, obteniendo agua desalada. El agua residual se introduce en otra cámara a presiones más bajas que la primera y mediante el mismo proceso de calentamiento, pulverización y evaporación relámpago se obtiene más agua desalada. Este proceso se repetirá, hasta que se alcancen los valores de desalinización deseados. Estas plantas pueden contar más de 24 etapas de desalinización relámpago. A este proceso se le conoce como MSF (evaporación multietapa).

• Desalinización mediante formación de hidratos

En la desalinización por formación de hidratos, no utilizada a gran escala. hidratos es una molécula de hidrógeno con algún metal.


link: http://www.youtube.com/watch?v=LkLex77A7OE&feature=player_embedded


Existen más de quince mil plantas desalinizadoras en el mundo, siendo los Emiratos Arabes, España y Estados Unidos las principales naciones que se valen de esta tecnología para obtener agua dulce del mar

agua
Jinamar - Gran Canaria

Salada
Ashkelon - Israel



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Diversos expertos enumeran varias ventajas de estas instalaciones. El presidente de AEDyR, José Antonio Medina, asegura que estos procesos son una nueva fuente de suministro de aguas, y gracias a los avances técnicos actuales son accesibles a amplios sectores y pueden contribuir de forma importante a resolver problemas tanto de escasez como de mala calidad de las aguas disponibles.

Mónica Martín, gerente de la Fundación Nueva Cultura del Agua (FNCA), explica que el abaratamiento de su consumo energético, debido a nuevas tecnologías cada vez más eficientes, unido a su rápida construcción, que permite garantizar suministros de agua en menos de dos años, las convierte en una solución tecnológica muy interesante desde el punto de vista de la oferta, sobre todo para los que siguen generando nuevas demandas de agua (la agricultura mediterránea intensiva y los abastecimientos urbanos turísticos).

En cuanto a los efectos medioambientales, la responsable de la FNCA señala que los vertidos de salmuera derivados del proceso están ya controlados. Asimismo, en términos económicos, el coste energético de poner el agua en la casa de, por ejemplo, un alicantino, resulta menor con la desalación que con el trasvase, recalca Martín.

No obstante, esta ONG ecologista advierte de que, para evitar un mal empleo de la misma, la desalación marina debería cumplir las siguientes condiciones: estar controlada por la Administración pública; destinar los volúmenes desalados a usos ya existentes deficitarios, y no para nuevos usos que incrementen el consumo de agua, en particular de nuevos desarrollos urbano-turísticos; que sustituya recursos no renovables sobreexplotados; y que se incluya dentro de un plan de reconversión de la demanda de agua que evite el abuso en el consumo del agua.

Calidad del agua garantizada
En verano del año pasado, dos de las tres desalinizadoras de la cuenca del Segura, utilizadas para abastecer de agua a la población, fueron noticia al haber superado los límites tolerables para la salud humana de una sustancia, el boro.
Sin embargo, Santiago Martín, de Ecologistas en Acción, afirma que la calidad del agua desalada está garantizada, y que esta polémica es interesada por parte de algunos agricultores que no quieren pagarla a su coste de producción, acostumbrados a un agua muy barata o incluso gratis. De hecho, explica, los niveles de boro obtenidos en los análisis de agua procedente de las desaladoras en funcionamiento están muy por debajo de lo que se añade por ejemplo de boro al agua de riego del olivo en Andalucía.

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Diversos especialistas y estudios recuerdan también los inconvenientes de esta tecnología. El responsable de AEDyR señala que su uso requiere atenciones especiales por sus posibilidades de influencia negativa en el medio ambiente.

En este sentido, las aguas residuales originadas en la desalinización contienen un alto contenido en sales y diversas sustancias químicas nocivas. En caso de entrar en contacto con el entorno marino, los fosfatos pueden originar un proceso de eutrofización, que impacta negativamente a la flora y fauna acuática; los vertidos de salmuera pueden afectar a praderas de posidonia; o el cloro puede formar halometanos, unas sustancias cancerígenas.

Por otra parte, hay que añadir su consumo energético, más todavía si la planta se abastece de combustibles fósiles. En este sentido, la gerente de la FNCA asegura que el punto crítico puede situarse en el precio creciente de la energía y de las emisiones de CO2. Por ello, esta experta sostiene que el precio del agua desalada va a estar vinculado cada vez más al precio de la energía y sus fluctuaciones, por lo que sugiere comenzar a pensar en la implantación de energías renovables, todavía no demasiado desarrolladas, que abaraten el recurso.

Hacia una nueva cultura del agua
En definitiva, Estevan subraya que la regla de oro de la protección ambiental establece que el menor impacto es el que no se genera. Por lo tanto, recomienda restringir en lo estrictamente necesario el uso de las desaladoras, y apostar por una modernización de la estructura administrativa del agua, una revisión de los abusos, una exigencia reglada de eficiencia en el uso del agua, y una colaboración tanto de las administraciones como de los consumidores.
Por su parte, las principales ONG ecologistas (Greenpeace, WWF/Adena y Ecologistas en Acción) han solicitado a los responsables institucionales una nueva política de aguas basada en el ahorro y la eficiencia, cerrando la puerta tanto a los trasvases como a la construcción de nuevas obras hídricas, como las desaladoras.
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3 comentarios - Desaladoras - agua salada en agua potable

@ivonnectp Hace más de 2 años +1
excelente info
@Salvador_2011 Hace más de 2 años +2
muy buena info
@LUZ_DE_NOCHE Hace más de 2 años
Estoy de Festejo! Video y Fotos Session Blanco y Negro Ginny