• Conocer los diferentes proyectos de desaladoras que se están implantando a nivel mundial.. • Conocer las implicaciones que tiene para el medio ambiente la instalación de infraestructuras de desalación de agua. • Conocer las posibilidades que ofrecen los procesos de desalación para aprovechar los recursos hídricos. UD1.Procesos de desalación 1. Introducción 2. Destilación súbita (Efecto flash) 3. Destilación por múltiple efecto (MED) 4. Compresión térmica de vapor (TVC) 5. Destilación solar 6. Congelación 7. Formación de hidratos 8. Destilación por membranas 9. Compresión mecánica de vapor (CV) 10. Osmosis inversa 11. Pretratamiento del agua para ósmosis inversa 11.1. Scaling 11.2. Fouling 11.3. Ataque químico 12. Electrodiálisis (ED) 13. Intercambio iónico 14.Resumen UD2.Calidad del Agua Desalada e Implicaciones Medioambientales 1. Calidad de las Aguas 1.1. Condiciones del agua bruta aportada 1.2. Calidad requerida al agua 1.3. Calidad obtenida con la desalación 2. Consideraciones Medioambientales 2.1 Evaluación del impacto ambiental de instalaciones desaladoras 2.2. Problemática medioambiental de los vertidos de salmuera 2.3. Efectos sobre la Flora y Fauna marina UD3.La Desalación en el Mundo 1. Introducción 1.1. Toxicidad del boro en las plantas 2. Proyectos de desalación de agua con nuevas tecnologías 2.1. Desalación de agua mediante energía eólica 2.2. Desalación por Ósmosis Inversa en Ksar Ghilène (Túnez) 2.3. Desionizacón de electrodos de baterías 2.4. Tecnología ReFlex (Desalitech, USA) 2.5. Tecnología de la compañía IDE Technologies, Israel 3. Proyectos de desalación de agua a nivel mundial 3.1. Desaladora de agua de mar (Binningup, Australia) 3.2. Desaladora de Ras Abu Fontas 3 (Al Wakrah, Qatar) 3.3. Instalación Desaladora y Planta Desalobradora (Donna, Estados Unidos) 3.4. Desaladora (Sohar, Omán) 3.5. Planta desaladora (Quingdao, China) 3.6. Planta desaladora (Adelaida, Australia) 3.7. Planta desaladora (Honaine, Argelia) 4. Ejemplo cálculos proyecto planta desaladora 4.1. Datos de partida 4.2. Balance de materia 4.3. Inmisario submarino 4.4. Dimensionado zona captación 4.5. Dimensionado pozo bombeo 4.6. Dosificación de reactivos 4.7. Filtración de arena 4.8. Filtros de cartucho 4.9. Dimensionado unidad ósmosis inversa 4.10 Bombeo a alta presión y recuperación energética 4.11. Post-Tratamiento 4.12. Depósito agua potable
La escasez de agua dulce amenaza el bienestar de la humanidad y, en última instancia, su supervivencia. La desalinización de agua de mar se plantea como una solución muy prometedora, pero hay que tener en cuenta el coste energético de estas tecnologías y los impactos ambientales que pueden provocar, así como los diferentes usos a los que se puede destinar el agua desalinizada. El principal objetivo de este trabajo es poner en entredicho la sostenibilidad a largo plazo de la tecnología desalinizadora como solución para afrontar la crisis mundial del agua dulce. Se discute además acerca del concepto de escasez, utilizando la perspectiva Norte-Sur. No parece que el suministro de agua para el turismo tenga mucho que ver con la escasez de agua de los pobres: ¿para qué se usa el agua?; ¿para satisfacer un lujo o para mantener el medio de vida? Para abordar estas cuestiones es necesario un enfoque basado en un escenario de «necesidades básicas». Se han escogido los casos prácticos de la ciudad de El Aaiún (Sáhara marroquí), la isla canaria de Lanzarote (España), la franja de Gaza (Territorios Ocupados Palestinos) y los barrios marginales de Chennai (sur de la India) para ilustrar cómo la tecnología desalinizadora se utiliza para mitigar situaciones de escasez con un elemento dominante distinto en cada caso: físico, socialmente construido, políticamente construido o estructural. Más allá del cambio tecnológico, este estudio se centra en la equidad tecnológica como una piedra angular del debate.
La desalación permite tratar aguas saladas o salobres —procedentes del mar o de acuíferos salinos— para transformarlas en aptas para el consumo humano o para el riego agrícola. En los últimos años, la técnica de desalación por ósmosis inversa ha experimentado un enorme auge, debido a la necesidad de aprovechar y de gestionar los recursos hídricos existentes. Este texto constituye una herramienta de gran utilidad para la formación de los estudiantes y del personal que trabaja en el sector, ya que aborda cuestiones fundamentales, como la normativa legal vigente o las medidas de seguridad sanitaria que han de adoptarse. Pedro Varó Galvañ es profesor contratado doctor de Ingeniería Química en la Universidad de Alicante. Dirige el curso “Manipulación de agua de consumo humano en plantas de ósmosis inversa”. María Fernanda Chillón Arias es doctora en Ciencias Químicas y técnico superior de la planta potabilizadora de la Universidad de Alicante. Manuel Segura Beneyto es licenciado en Ciencias Biológicas, y asesor en empresas de higiene y seguridad alimentaria.
Esta investigación se centra en la evaluación termoeconómica para la producción conjunta de electricidad, agua, refrigeración, y calor de proceso en plantas de poligeneración solar, con el fin de crear una base de conocimiento científico para el desarrollo de tecnologías de plantas de potencia de concentración solar (CSP) en zonas con altas condiciones de irradiación solar, y el uso racional y óptimo de recursos en esquemas de poligeneración para aumentar la eficiencia global de conversión de energía del sistema, y minimizar los costos de los productos finales. El objetivo principal de esta disertación es modelar, evaluar y optimizar plantas de poligeneración solar, configuradas con una planta CSP con un campo de colectores solares cilindro parabólico, almacenamiento térmico de energía y un sistema de respaldo, un módulo de destilación multi-efectos (MED), un módulo de refrigeración de absorción de simple efecto (REF), y un módulo de calor de proceso (PH), donde el motor impulsor es la planta CSP, considerando que las plantas de poligeneración se localiza en una zona con altas condiciones de irradiación solar y de demanda de energía y agua. Las plantas de poligeneración solar se simulan en un régimen transitorio, en una ubicación representativa con altas condiciones de irradiación solar, como en el norte de Chile. En el desarrollo de esta disertación se utilizaron los programas IPSEpro, Microsoft Excel, MATLAB, EES, y el módulo ExIO como complemento de Microsoft Excel. Para ampliar el análisis termoeconómico en la evaluación de esquemas de poligeneración solar, la metodología incluye el uso de dos métodos termoeconómicos; el primero, basado en el método de costo de exergía, se utilizó para evaluar el costo real de cada producto, en el análisis de sensibilidad del costo de inversión, costo de combustible y de la demanda, y para evaluar los efectos del tamaño del campo solar y el dimensionamiento del almacenamiento de energía térmica. Se investigaron tres configuraciones: dos esquemas de poligeneración y uno de sistemas independientes. Además, se comparó con el método de costo nivelado en términos de asignación de costos y del costo especifico unitario de cada producto. Mientras que el segundo método, basado en el método de exergoeconomía simbólica, se utilizó para analizar en profundidad el proceso de formación de costos de exergía, comparándolo con sistemas independientes, y para establecer la mejor configuración en cogeneración, trigeneración y poligeneración. En el cual, se investigaron veintiún configuraciones: ocho de cogeneración, ocho de trigeneración, cuatro esquemas de poligeneración, y uno de sistemas independientes. Esta disertación fue desarrollada a través de tres artículos científicos. Este estudio revela que una planta de poligeneración solar es más eficiente y rentable que las plantas independientes para una zona con altas condiciones de irradiación solar y proximidad a centros de consumo, como las industrias mineras, que requieren operación continua y suministro de energía y agua con una demanda fundamentalmente constante. Además, de acuerdo con el mercado del norte de Chile, las configuraciones de poligeneración solar son competitivas en cuanto a la producción de electricidad, agua dulce, refrigeración y producción de calor. A su vez, las plantas de poligeneración solar podrían aumentar el beneficio económico vendiendo créditos de carbono y créditos de cuotas de energía renovable basados en el Protocolo de Kyoto y la legislación chilena, respectivamente. También revela que el método termoeconómico es un método de asignación de costos equitativo y racional que es adecuado para ser aplicado en una planta de poligeneración solar. Otro resultado es que este método se recomienda cuando se necesita un análisis más preciso para evaluar los costos de los diferentes productos y para evaluar los beneficios de una planta de poligeneración, en comparación con las plantas independientes. Por otro lado, el método de costo nivelado es un método simple y rápido, y no se requiere un profundo conocimiento de termodinámica, siendo recomendable cuando es necesario realizar un primer acercamiento de los costos de cada producto. Otro resultado importante es que los equipos claves en los cuales el diseño debería ser mejorado en las plantas de multi-generación solar son: colectores solares, subsistemas productivos (plantas MED, REF, y PH), evaporador, y recalentador. También, las configuraciones recomendadas en las plantas de multi-generación solar (cogeneración, trigeneración, y poligeneración) son aquellas en las cuales la planta MED reemplaza al condensador, y la planta REF, así como el módulo PH, se acoplan a las extracciones de turbina. Los resultados obtenidos brindan información útil para señalar el potencial que ofrece la poligeneración solar y podría constituir una guía para comprender estos métodos.
