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Desalinización
La ósmosis es un fenómeno físico relacionado con el comportamiento de un sólido como soluto de una solución ante una membrana semipermeable para el solvente pero no para los solutos. Tal comportamiento entraña una difusión simple a través de la membrana, sin “gasto de energía”. El resultado final es que, aunque el agua pasa de la zona de baja concentración a la de alta concentración y viceversa, hay un flujo neto mayor de moléculas de agua que pasan desde la zona de baja concentración a la de alta.
Se puede decir que se está haciendo lo contrario de la ósmosis, por eso se llama ósmosis inversa. Téngase en cuenta que en la ósmosis inversa a través de la membrana semipermeable sólo pasa agua. Es decir, el agua de la zona de alta concentración pasa a la de baja concentración.
Si la alta concentración es de sal, por ejemplo agua marina, al aplicar presión, el agua del mar pasa al otro lado de la membrana. Sólo el agua, no la sal. Es decir, el agua se ha desalinizado por ósmosis inversa, y puede llegar a ser potable.
La desalación es un proceso mediante el cual se elimina la sal del agua de mar o salobre. Las plantas desalinizadoras son instalaciones destinadas a la desalación, generalmente del agua de mar o de lagos salados con el propósito de la obtención de agua potable.
El agua del mar es muy 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 desalación del agua del mar se obtiene agua dulce apta para el abastecimiento y el regadío..
La desalinización tiene bastantes aplicaciones, entre las que se incluyen el suministro de agua potable, la agricultura, la industria, la urbanización y el ocio. A lo largo de los años, se han desarrollado varias tecnologías de desalinización. Predominan dos principales familias: la térmica y la de membrana.
DESALINIZACIÓN TÉRMICA
Las tecnologías de desalinización térmica utilizan el calor para hervir el agua. La sal precipita a medida que el agua calentada se convierte en vapor. A continuación, el sistema condensa el vapor para producir agua pura.
La desalinización térmica es la más antigua de las dos tecnologías y requiere mucho consumo energético. Utiliza tres veces más energía que muchas plantas de ósmosis inversa y 5 veces más energía que las plantas de Triton.
Ha sido el método preferido de desalinización en el golfo. El sistema de ósmosis inversa ahorra mucha más energía que la desalinización térmica y está creciendo a un ritmo muy superior.
DESALINIZACIÓN DE MEMBRANA (ÓSMOSIS INVERSA)
El segundo enfoque utiliza una membrana para separar la sal del agua. La tecnología principal de membrana es la ósmosis inversa que utilizan las plantas de Triton.
En la ósmosis inversa, el agua marina pasa por una membrana que bloquea las sales y las sustancias químicas no deseadas, pero permite el paso de las moléculas de agua.
La ósmosis inversa ahorra mucha más energía que la desalinización térmica. Además, el coste de producción de agua de la ósmosis inversa suele ser menos de la mitad del coste de producción de agua con la desalinización térmica.
Sí. Aunque el suministro de agua del planeta no ha variado durante miles de años, la contaminación está haciendo que el agua sea cada vez menos potable. Al mismo tiempo, el cambio climático está reduciendo nuestro suministro de agua dulce, ya que el manto de nieve se está fundiendo sin interrupción y los acuíferos subterráneos que hemos usado durante tanto tiempo se están agotando. A esto hay que añadir que se está produciendo una explosión demográfica y el suministro actual no puede cubrir la demanda de agua dulce. Este problema empeorará a medida que la población siga creciendo.
La desalinización, ¿es beneficiosa para el medio ambiente?
Puede llegar a serlo, si se hace de forma adecuada. El desarrollo de cualquier infraestructura de suministro de agua tiene un impacto medioambiental. Con la desalinización, las dos principales preocupaciones son el consumo de energía y el vertido de salmuera.
CONSUMO DE ENERGÍA
La desalinización del agua requiere energía. Las plantas de Triton funcionan con menos energía que cualquier otra planta desalinizadora del mercado.
Mientras que las plantas desalinizadoras tradicionales utilizan 15 kilovatios-hora (kWh) por metro cúbico (264 galones) de agua producida, Triton ha reducido el consumo de energía de nuestras plantas a menos de 3 kWh por metro cúbico, lo que equivale a una reducción del 80%. Una planta de Triton puede producir un metro cúbico de agua dulce con la misma cantidad de energía que se consume por tener encendida una bombilla de 100 W durante 30 horas.
¿Cómo se hace? Nuestras plantas utilizan la tecnología de ósmosis inversa, que consume entre un tercio y una quinta parte de la energía que utilizan las plantas desalinizadoras térmicas. Realizamos constantes avances técnicos que reducen el consumo de nuestras plantas de energía. Por ejemplo, la adición del intercambiador de presión (1999) redujo el consumo en un 66% y el iSave (añadido en 2008) disminuyó el uso energético en otro 20%.
VERTIDO DE SALMUERA
Nuestras plantas, de pequeñas dimensiones, constituyen una fracción del tamaño de las plantas desalinizadoras industriales tradicionales. Además, al instalarse en los emplazamientos donde más necesarias son, nuestras plantas se extienden en áreas mucho más grandes. Como resultado, liberan mucha menos salmuera en un área mucho más grande. Por ejemplo, el máximo vertido diario de salmuera de una planta Triton es 3.000 metros cúbicos, frente a los 40.000 (o más) de una instalación industrial.
Las plantas desalinizadoras de Triton utilizan la ósmosis inversa de alta presión retirar la sal del agua marina:
En la ósmosis inversa, el agua marina pasa por una membrana, que bloquea las sales y las sustancias químicas no deseadas, pero que permite el paso de las moléculas de agua.
La sal precipita en un flujo altamente concentrado de salmuera a un alto nivel de presión.
Un intercambiado de presión (un sistema de recuperación de energía) utiliza la alta presión de la salmuera saliente para incrementar la presión del agua marina entrante.
El resultado es una reducción espectacular de la energía necesaria para desalinizar el agua.
Las plantas de Triton se pueden montar de forma compacta en un contenedor marítimo estándar o bien dentro de una sala de máquinas a partir de elementos prearmados. Las plantas compactas son sometidas a pruebas de taller antes del enviarlas al cliente, por lo que una vez el contenedor llega se pueden instalar en 2 o 3 días , únicamente hay que conectar a unidad a:
> Suministro de alimentación (agua de mar, agua salobre)
> Sistema de evacuación del agua producto
> Sistema de evacuación o recolección de salmueras
> Alimentación eléctrica
Las plantas que se montan en sala de máquinas vienen prearmadas en distintos componentes, llevando su instalación
entre 1 y 2 semanas .
Tras la instalación, realizamos pruebas de forma continua para garantizar que las plantas funcionan de manera satisfactoria. A continuación, la planta se pone en funcionamiento y ponemos en marcha el programa de funcionamiento y mantenimiento.
Todas las plantas de Triton están equipadas con un sistema de supervisión remota que permite a Triton saber cuándo se debe realizar un mantenimiento de prevención y que garantiza que el funcionamiento es uniforme e ininterrumpido.
El agua pesa (unos 3,6 kg por 3,7 litros) y se requiere mucha energía para transportarla a largas distancias y elevadas altitudes, sin mencionar el coste de la infraestructura necesaria. Aunque la desalinización puede requerir más energía que los procesos tradicionales de tratamiento de aguas, no requiere transporte, de manera que se puede satisfacer la demanda en el momento en que sea necesario.