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Universidad de Atacama
Facultad de Ingeniera.
Plantas desalinizadorasde Agua de Mar
Carol Guaita
Paulina Muoz
Atala Rivera
Jssica Tobar
Daniel Uribe
Informe de Laboratorio
Mecnica de Fluidos
17/12/2009
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Introduccin
Como tema a desarrollar, a nuestro grupo le ha correspondido profundizar en el rea dela desalinizacin del agua de mar.
Empezaremos detallando los distintos fenmenos que ocurren para llegar a ladesalinizacin, el origen del agua de los ocanos proviene de la teora de las
erupciones volcnicas, que dice que al chocar la lava con las rocas, se producen gaseslos cuales emanan a la atmosfera, al transcurrir millones de aos stos gases se
enfriaron y condensaron, para caer en forma de lluvia, as se formaron los ocanos.El agua de mar es salada debido a que se encuentran disueltos una gran cantidad de
materiales slidos como; gases atmosfricos, sales, materiales; orgnicos einorgnicos.
Debido al crecimiento de la poblacin ao a ao, los recursos naturales se ven afectados yprincipal es el agua, por ende la escasez de agua potable (consumible), se considera el
mayor riesgo actual, por esta razn existen variados estudios que corresponden atecnologas capaces de aprovechar el agua de mar. Existen varios procesos paradesalinizacin de agua marina, los cuales varan principalmente en el consumo energtico,
costo de operacin e impacto ambiental.Este proceso consiste, en extraer las sales que contiene el agua del ocano para hacerla
til como abastecimiento o regado. Esta medida se empez a tomar en cuenta, ya que el97,5% del agua corresponde a lquido que no se puede consumir. Mientras que slo el 1%
es apto para el consumo humano.El proceso de desalinizacin consiste en extraer agua del mar, mediante una bomba desuccin , esta bomba contiene una serie de mallas que sirven para retener el ingreso de
distintos tipos de elementos.
Luego se traslada el agua hacia la planta para comenzar el proceso.El proceso se inicia cuando el agua pasa por un desarenador, celda de flotacin, luego
pasa a una piscina donde se le introducen gases.sta agua obtenida contiene gran cantidad de sal por lo que se separa el soluto del
solvente, conocida esta etapa como osmosis inversa.
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Objetivos:
Actualmente hay varios sectores del planeta en los que hay escasez de agua pura, y
sabiendo que el planeta cuenta con una gran cantidad de agua salada no apta para eluso, es que nace la idea de desalinizar el agua de mar o dicho de una manera sencilla es
retirar las sales minerales del agua de mar para que quede pura y utilizable. El objetivo
general de este informe es el analizar los diferentes procesos de desalinizar el agua de
mar, siendo algunos de ellos ms costosos que otros y tambin ms efectivos unos de
otros.
El primer objetivo que mencionaremos ser el de conocer en que consta el desalinizar el
agua de mar y de qu forma podemos hacerlo. Analizaremos los diferentes procesos que
nos llevaran a lo mismo, pero unos son ms efectivos que otros
Lo siguiente ser el conocer la realidad en nuestro pas y en el extranjero, como se realiza
y qu forma se ha empleado para desalinizar el agua de mar. Podremos ver cmo ha
resultado efectivo y se ha logrado suplir la carencia de agua potable.
Algo muy importante pero sin desmerecer los anteriores, es que consideremos los efectos
o consecuencias de este proceso, conoceremos que hay factores que afectaran a nuestro
medio, las que son importantes de considerar.
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Desarrollo terico:
Desalinizacin:
El proceso de desalinizacin, consiste en eliminar los residuos de sal existentes en el agua
marina, llamada tambin salobre; de esta manera se obtiene agua dulce o potable para el
consumo saludable de esta.
Las fabricas encargadas de realizar esta labor, son las plantas desalinizadoras con
instalaciones industriales especializadas para el proceso de desalinizar el agua marina.
El termino desalinizacin, es el ms adecuado para designar y definir este proceso, ya que
la desalacin se define comnmente, como el proceso de quitar la sal de algo y no
solamente al agua salada si no que de muchos otros elementos existentes en el medio
ambiente.
El agua de mar es una composicin homognea, las cual es salada porque posee sales
minerales diluidas que se precipitan cuando el agua se encuentra en el ciclo de
evaporacin. Debido a la composicin de las sales minerales que posee el agua de mar, es
la razn por la que esta no es potable ni mucho menos apta para el consumo de los seres
humanos ya que puede producir la muerte al ingerirla en grandes cantidades.
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El 97,5% del agua existente en nuestro planeta tiene una composicin salnica, y solo una
cantidad inferior al 1% es apta para el consumo saludable de los humanos.
El hecho de lograr potabilizar el agua de mar, sera una de las posibles soluciones a la gran
carencia de agua potable que existe actualmente en el mundo. El grave problema de este
proceso, que a pesar de realizarse hace bastante tiempo, es que este es muy costoso ysolo se ha recurrido a el en condiciones extremas de requerirlo. En la actualidad, existe
una produccin de 24 millones de metros cbicos aproximadamente diarios de agua
desalinizada, lo cual estima el abastecimiento de ms de 100 millones de personas.
Otro de los graves problemas que puede causar las plantas desalinizadoras y este proceso,
es el gran impacto medio ambiental que puede ocasionar sus procedimientos, ya que, la
extraccin de las sustancias contaminantes y los residuos salinos, afectan notoriamente la
flora y la fauna del planeta tierra; todo esto acompaado del gasto elevado del consumo
elctrico.
Para evitar este gran impacto medio ambiental y de excesivo consumo de electricidad, los
expertos en el tema, estn realizando estudios para la construccin de nuevas plantas
desalinizadoras ms competitivas, menos contaminantes y que utilicen fuentes de energa
renovables.
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Motivacin de la produccin de agua dulce:
El componente de todo sistema biolgico, es el elemento agua, el cual les permite a las
plantas, a los animales y a los seres humanos, una vida sana. El agua dulce procedente de
fuentes naturales es un recurso muy limitado (menos del 2% del agua del planeta tierra,
es dulce).
El mar contiene el 98% del agua del planeta, lo cual es una razn de peso para esta gran
iniciativa de transformar el agua marina en agua potable para sea apta y pueda abastecer
para el consumo de los seres vivos (animales, humanos y plantas) y tambin para superar
esta gran crisis de escasez de agua dulce en el planeta y de un gran falta de ella en un
futuro no muy lejano.
Si consideramos el siguiente grafico veremos lo importante que es considerar el desalinizar el
agua de mar:
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Desalinizacin de aguas salobres:
Las aguas salobres son de origen subterrneo, aunque algunas aguas superficiales pueden
presentar altos contenidos en sales disueltos.
La utilizacin de las aguas derivadas de los procesos de desalinizacin en comparacin con las de
procedencia marina presenta la ventaja de inferior salinidad y su menor contaminacin biolgica,
adems, durante el proceso de elaboracin las aguas pueden ser tratadas y enriquecidas
adecuadamente con aditivos oportunos que aumentan sus rendimientos y perfeccionan su
utilizacin y resultados.
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Mtodos de desalinizacin :
La desalinizacin puede realizarse por varios procedimientos que son:
1. Osmosis inversa2.
Destilacin3. Congelacin
4. Evaporacin relmpago5. Formacin de Hidratos6. La electrodilisis
Analicemos cada uno de ellos
I. Osmosis inversa: en la dcada de los ochenta empez el desarrollo y aplicacin delsistema de osmosis inversa en Espaa, el que se ha convertido en el ms utilizado
actualmente.
Este proceso es de bajo consumo energtico, menores costos de inversin y produccin,mayor flexibilidad en el aumento de demanda
La osmosis inversa es el proceso de la separacin de una cantidad de agua dulce del agua
salada usando una membrana semipermeable.
La osmosis inversa separa un componente de otro en una solucin mediante las fuerzas
ejercidas sobre una membrana semipermeable, el solvente pasa de una solucin menos
concentrada a otra ms concentrada a travs de la membrana semipermeable. El solvente
pasara en el sentido indicado hasta que se alcanze el equilibrio. Si agregamos una solucin
ms concentrada, energa en forma de presin, el flujo de solvente se detendr cuando la
presin que se aplica sea igual a la presin aparente, esta presin osmosis aparente es una
medida de la diferencia de energa potencial entre ambas soluciones.Si se aplica una presin mayor a la solucin ms concentrada, el solvente comenzara a fluir
en el sentido inverso, a esto llamamos osmosis inversa
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1. El agua fluye de una columna con bajo contenido en slidos disueltos a una columna conmayor concentracin de slidos disueltos
2. La presin osmtica es la aplicada para evitar que el agua siga fluyendo a travs de lamembrana creando un equilibrio
3. Para lograr alcanzar una presin superior a la osmtica el agua debe fluir en sentidocontrario. El agua fluye de la columna con alto contenido en slidos disueltos a la columna
con bajo contenido de slidos disueltos
En la osmosis hay un flujo de entrada y dos flujos de salida, al uno se le conoce como rechazo
salino y al otro como flujo de permeado, y sus valores dependern de la presin de entrada
impuesta al sistema.
Mediante la osmosis inversa se consigue que el agua bruta que llega a la de saladora se
convierta en un 40% de agua de producto y un 55% a 60% de agua salobre (agua que tiene
ms sal disuelta que el agua dulce pero menos que el agua de mar)
Algunos usos industriales son:
Aguas desmineralizada: las membranas de baja presin eliminan la mayor parte de lassales en el agua, finalizando su desmineralizacin total con el intercambio inico
Agua ultra-pura: adems de eliminar las sales en el agua y sustancias orgnicas, tambinse elimina microorganismos, consiguiendo agua ultra-pura
Algo tambin muy importante es que para la Osmosis la conversin ira de un 20% a un 45% encada caso en particular. O sea cada 100 litros de agua habr entre 20 y 45 litros de agua de bajasalinidad, y la energa consumida por metro cubico ser de aproximadamente unos 5,5 y 1,5Kwh/m3.
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La instalacin de osmosis inversa domstica incluye:
1. Colocacin del grifo.2. Conexin del sistema a la red hidrulica.3. Habilitacin del desage.4. Conexin del depsito de agua.5. Limpieza y montaje de los filtros.6. Desinfeccin del sistema.7. Colocacin de la membrana.
II Destilacin
Es la operacin de separar mediante vaporizacin y re condensacin los diferentes componentes
lquidos de una mezcla, aprovechando los diferentes puntos de ebullicin de cada una de las
sustancias a separar
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a) Destilacin simple: el instrumento llamado alambique es usado para la destilacin. Constade un recipiente donde se almacena la mezcla a la que se aplica calor, un condensador
enfra los vapores generados llevndolos al estado liquido y un recipiente donde se
almacena el liquido concentrado
b) Destilacin sbita por efecto flashEste proceso est indicado para aguas con altas salinidad, temperatura y contaminacin; sucapacidad es mucho mayor que las de otras plantas destiladoras. Pero el inconveniente es queel consumo de energa especfico es de los ms grandes entre los procesos conocidos.
c) Destilacin por mltiple efectoEste mtodo produce agua de gran calidad, con bajos contenidos de slidos pudiendoreciclarse luego para ser utilizada agrcolamente lo que no podra ser si tuviera una grancantidad de sales
d) Destilacin solarEste mtodo tiene un bajo costo energtico, pero su limitada produccin hace que estosdesalinizadores sean de baja operatividad. Se puede usar en sitios aislados y faltos desuministro de electricidad
http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Simple_distillation_apparatus.png -
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e) Destilacin por membranasEste mtodo combina los procesos de evaporacin y filtracin, adems de consumir ms
energa necesita mayor espacio para su instalacin y ha sido probada solo en laboratorios
II. CongelacinAproximadamente el 80% del peso de un animal, e incluso el de una planta corresponden alagua.
Una definicin sencilla seria que al congelar el agua de mar el hielo que se crea es agua dulce.Al descongelar este hielo obtenemos el agua dulce, como en algunos casos anteriores una
salmuera
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Al congelar el agua su temperatura desciende a 0 C. permanece un cierto tiempo a estatemperatura y cuando la cristalizacin es completa la temperatura sigue bajando hastaequilibrarse con la temperatura ambiental. El periodo en el cual no ha disminuido latemperatura es el tiempo necesario para extraer el calor. En este periodo el frio se equilibracon el calor liberado por el agua. En este momento hay un equilibrio entre la formacin decristales y su fusin.
Mediante este proceso se reduce a partculas ms pequeas el agua de mar en una cmararefrigerada y a baja presin, formndose cristales de hielo con salmuera.
Estos cristales se separan y se lavan con agua dulce. As se obtiene agua dulce
III. Mediante evaporacin relmpagoEl agua se introduce en forma de gotas finas en una cmara a presin baja, por debajo de lapresin de saturacin. Parte de estas gotas se convierten en vapor que luego soncondensadas, obtenindose agua desalada.
El agua residual se introduce en otra cmara a presiones ms bajas y mediante calentamiento,pulverizacin y evaporacin se obtiene ms agua desalada. Este proceso se repite hastaalcanzar los valores de desalinizacin deseados
IV. Formacin de HidratosEl agua se pone en contacto con sales anhdridas muy higroscpicas que incorporan unaproporcin de agua de cristalizacin. Estas sales hidratadas se retiran, se lavan y sedeshidratan de nuevo por accin del calor, obtenindose agua de gran pureza y las sales
anhdridas que se pueden utilizar
V. ElectrodilisisConsiste en el fenmeno en el cual se pasa corriente elctrica a travs de una solucin inica,los iones positivos (los cationes) marchan hacia el electrodo negativo (ctodo), y los ionesnegativos (los aniones) marchan hacia el electrodo positivo (nodo), entonces colocamos dos
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membranas semipermeables que permitirn el paso del Na o del CL, el agua que est en elcentro de la celda se va desalinizando poco a poco hasta obtener el agua dulce
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Desalinizacin de agua en Chile:
Plantas Actuales
En Chile actualmente existen 2 plantas desalinizadoras de agua marina para
abastecimiento local y pblico. Una ubicada en Arica y otra en Antofagasta, pero ademsde estas tambin se encuentran las plantas de Minera Escondida, en la II regin, y un
posible proyecto que analizan distintas empresas mineras de la III regin. Minera
Escondida comenz a operar su primera planta en 2006 (Puerto Coloso) y hoy generan
525 litros de agua desalinizada por segundo. Los beneficios han sido tales que planearon
construir una nueva planta, que fue postergada debido a la baja en el precio del cobre. Lo
mismo pasa con el proyecto El Morro, de la minera Xstrata Copper, en la Regin de
Atacama, que contempla la instalacin de una desalinizadora que genere 650 litros por
segundo.
Actualmente existe un proyecto para Arica-Parinacota el cual aseguran que estar listo
para 2010 y ser capaz de producir 200 litros por segundo, poco ms del 50% del agua que
hoy se consume en Arica, y una segunda etapa, el ao 2014, de $10 mil millones, con los
que se llegar a 400 litros por segundo, lo ptimo para satisfacer la demanda de agua
potable en la regin.
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Conviene el uso de estas Plantas en Chile?
En algunos lugares de Chile la nica fuente que va a permitir el abastecimiento de agua
potable ser este proceso y, como se menciono anteriormente, gran parte del desarrollo
minero est asociado al uso de agua desalada, sin embargo, la desalinizacin a gran escala
en el resto de las regiones, depende de la demanda y del costo de produccin que puedeque se vuelva competitivo.
Desalinizar agua de mar en sectores como el norte de Chile es una muy efectiva solucin a
los problemas de agua que se vienen, en parte por el calentamiento global, el aumento de
la actividad minero industrial y el psimo trato tecnolgico y cultural que damos a
nuestras aguas dulces.
Tenemos que tomar en cuenta que el agua que pasa por este proceso queda en un estado
diferente al que tenia en un inicio (queda como agua dulce), la cual permite ser utilizada
en nuestro diario vivir y es un proceso esencial para el hombre, lo cual conlleva a que,primeramente, pase a ser parte del agua potable que se necesita habitualmente, ya que
esta no es daina, porque ya hizo el proceso correspondiente para no ser un peligro hacia
la especie humana, y seguidamente, buscar otro tipo de uso por darle al agua luego de
pasar por el proceso de desalacin en que puede ser de gran ayuda para el regado, el cual
tambin est relacionado con la especie humana, porque nosotros consumimos lo
producido de estas plantaciones, y muchas veces es exportado al extranjero.
Adems de lo anterior, hay que tener en cuenta que expertos han afirmado que la
desalinizacin de agua marina es una tendencia creciente a nivel mundial y la cantidad de
agua producida mediante la tcnica de desalacin est creciendo a tasas de un 40% a 50%al ao.
Esto quiere decir que la sustentabilidad que este proceso posee se basa en algo a largo
plazo, porque en un inicio este ser costoso, ya que influye en la demanda y luego de un
tiempo, expertos se unirn a esta tecnologa y por tanto bajaran sus costos y ser
sustentable en el mundo, ya que el continente est formado en su totalidad por agua, y es
una buena manera de aprovechar recursos ambientales.
Si suponemos que ocurre una contaminacin de los recursos hdricos del continente la
utilizacin de la desalinizacin de agua sera de gran ayuda, ya que con estatransformacin de agua salada a agua dulce se podra abastecer a todo el pas con solo
realizar una desalinizacin de agua de mar en cada regin que pueda hacer este proceso.
Tal vez no abastezca a todo el pas pero si a su mayora, ya que se ha establecido que las
plantas de desalinizacin existentes en nuestro pas son de gran utilidad, pero debera
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aumentar la cantidad de litros producidos diarios para mantener mayor resguardo de
agua que luego ser utilizada por todos como agua dulce.
Qu hay con respecto a la regin de Atacama?
Actualmente en Atacama se manejan varios proyectos sobre plantas desalinizadoras. Elmas importante es el propuesto por la empresa Aguas de Barcelona (Agbar) Chile, filial de
la controladora de Aguas Andinas, que present ante la Corema de Atacama una
Declaracin de Impacto Ambiental (DIA) para el desarrollo de una planta desalinizadora.
En total, la empresa pretende invertir US$ 285,2 millones en una unidad que podr
procesar un caudal de mil litros por segundo. Esta inversin responde a que en la Regin
hay una necesidad de 600 litros de agua por segundo. Agbar agrega que construirn la
planta con un grado de holgura para que su capacidad est acorde con los desarrollos que
tiene la propia ciudad de Copiap y los proyectos mineros de la zona.
La oportunidad de esta empresa de entrar en el negocio de la desalinizacin surge porque
las mineras estn tratando de buscar fuentes distintas a los acuferos para el
abastecimiento de sus procesos. La cantidad de derechos de agua que estn inscritos
versus la cantidad que se ocupa, en la Tercera Regin, es de 12%. Pero se constituyeron
ms derechos de los que realmente existen; por lo tanto, si las empresas mineras
empiezan a ejecutar sus derechos, se les va a generar un problema en los acuferos.
Otro proyecto vigente es del grupo CAP presentado ante la Conama, un proyecto que se
espera desarrollar en el valle del ro Copiap, especficamente en Punta Totoralillo, en lasproximidades de Caldera.
Contara con una inversin total de US$248 millones y entrara en operacin a mediados
de 2012. Tendra una capacidad inicial entre 200 y 400 litros por segundo., y prev
aumentar su capacidad secuencialmente, ajustndose a la evolucin de las necesidades de
la cuenca, hasta alcanzar una produccin de 600 litros por segundo.
Otro proyecto que sin duda el con mayor recurso monetario, US$ 3.500 millones, est en
manos de la minera angloaustraliana BHP Billiton y el recurso hdrico extrado servira para
abastecer a la faena de Minera Escondida. La iniciativa obtuvo la aprobacin ambiental dela Corema de Antofagasta este ao, pero debido a la crisis el proyecto fue "congelado" y
se estima que las obras podran comenzar en 2011.
Por supuesto que todas estas plantas son asequibles, pero no lo seria si todas se
fabricaran. La idea, claro est, es aprobar la ms adecuada a las exigencias de la Regin.
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Por supuesto que el pensar en unificar todas generara la mejor de las confianzas y
resultados. Pero por supuesto es algo difcil de analizar y estudiar.
Obviamente que cada uno de estos proyectos optaran por que quedaran a cargo de los
mismos dueos. Sin duda quien ms garanta tiene es Aguas de Barcelona Chile. Ya que en
el mundo tiene ms de 30 plantas, con lo que opera 680 mil metros cbicos da. Y la ms
grande es la planta de Barcelona, que abastece a 5,4 millones de habitantes.
Por supuesto que como grupo esperamos la realizacin pronta de estos proyectos, ya que
nos involucran directamente al ser ciudadanos de la regin de Atacama y mas an
sabiendo que hace no mucho se informo que la tasa de agua potable en Copiap, no
pasara de ms de 5 aos, cosa que a todos nos debe preocupar.
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Situacin en el mundo:
El 40% de la poblacin vive a una distancia menor de 100 km del mar. Por la escasez delagua, la desalacin se ha convertido en la mejor opcin para el abastecimiento de agua aIslas y zonas costeras con recursos escasos, al haber obtenido estudios ambientales, se
puede comprobar que actualmente la produccin de agua desalada podra cubrir lasnecesidades escasas de una poblacin de aproximadamente 100 millones de habitantes.
Espaa es el cuarto pas productor de agua desalada en el mundo despus de ArabiaSaud, Emiratos rabes y Estados Unidos.
Este proceso ha aumentado en todo el mundo de manera extraordinaria, en la actualidadse producen 40 millones de metros cbicos al da y se deduce que para el ao 2010 seacreciente a 64 millones, y en el 2015, a 97 millones.
La desalinizacin en Espaa:
Lanzarote, Canarias, Espaa.
Espaa edific la primera planta desaladora de Europa hace 40 aos, fue la puerta deentrada de la industria desalinizadora en Europa con la instalacin de la planta Lanzarote,en las Islas Canarias, en 1964. Desde entonces, el proceso se ha extendido por las islas eincluso en la Espaa continental. 900 plantas desalinizadoras desalan diariamente1.400.00 metros cbicos de agua. Las empresas espaolas son lderes en este mercado y
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estn presentes en regiones como India, Oriente Medio y Norteamrica. La idea espaolacontribuye a producir la desalinizacin como un origen razonable de suministro de aguapotable para millones de personas.Apenas a unos pasos del Mar Mediterrneo, en la costa meridional de Espaa, resuena unzumbido de mquinas en el complejo de Carboneras, la mayor planta desalinizadora de
agua marina de Europa.
En el interior del complejo el agua fluye a travs de conductos de colores brillantes y detanques, pasando por capas de filtros qumicos y fsicos antes de alcanzar el ncleo de la
planta, las membranas de osmosis inversa que convierten el agua de mar en agua dulce.
Las empresas espaolas han construido y puesto en marcha numerosas plantas dedesalinizacin, primero en las Islas Canarias, instaladas frente a la costa africana, donde elagua potable es un bien escaso. Estas empresas, no han dejado de crecer, al tiempo queafinaban sus procesos y mejoraban constantemente tanto en coste como en eficiencia. Lainvestigacin contina en las Islas Canarias, donde siguen buscndose formas de combinarla desalinizacin con energas renovables a fin de proporcionar soluciones ecolgicas ysostenibles a comunidades de pases en vas de desarrollo. En la actualidad, las empresasespaolas copan los primeros puestos de la competencia en el mercado internacional del
diseo, ingeniera, construccin y gestin de nuevas plantas desalinizadoras.
Hoy en da, Espaa es, por capacidad de desalinizacin, el cuarto usuario de estas tcnicasen el mundo, slo por detrs de Arabia Saud, los Emiratos rabes Unidos y Kuwait. Lasms de 700 plantas desalinizadoras de Espaa producen aproximadamente 1,6 millonesde metros cbicos de agua al da, suficientes para abastecer una poblacin de 8 millonesde habitantes.
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La tecnologa ms utilizada en Espaa es la de osmosis inversa, en base a su mejor presinde produccin de agua.Tan slo la calidad del agua es peor que en el resto de las tecnologas, si no se contemplael aumento de un segundo paso para reducir la concentracin salina residual, tras unnico paso por las membranas.
La instalacin de plantas desalinizadoras en Espaa se plantea como solucin en reaslocalizadas. Hasta ahora la capacidad instalada en la mayora de las plantas no es muygrande, lo que no ocurre en otras zonas de alto dficit estructural, como en el MedioOriente, donde se instalan grandes plantas en zonas aisladas de los asentamientosurbanos y se construyen grandes tuberas para su traslado. Espaa es el pas europeopuntero en tecnologas de desalinizacin por osmosis inversa.
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Desalinizacin en Israel:
La desaladora de Ashkelon, es la planta mas grande del mundo, inaugurada en el ao2005. Tiene capacidad para producir 330.000 metros cbicos de agua cada da o 120millones al ao. Hoy en da, el 90% del agua que consume Israel proviene de ms de 1.200pozos subterrneos repartidos por todo el pas y que logran profundidades de ms de unkilmetro y medio y de la nica fuente superficial de agua dulce del pas, el mar deGalilea.En la actualidad, esta tecnologa aporta el 10% del agua consumida en el pas,pero en 2012 supondr cerca del 30% del total. Este gran amento porcentual en tan pocotiempo es posible debido a la poca poblacin del pas, que ronda los siete millones depersonas.
Ante la disminucin de las lluvias en la zona norte del pas, la desalacin se ha convertidocasi en la nica va que tiene Israel para garantizar la calidad de vida de un pas enconstante crecimiento tanto econmico como demogrfico. Sin embargo, la desalacin noest ausente de crticas ambientales.
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L as plantas estn equipadas con un sistema de recuperacin de la energa a partir de lasalmuera que permite reciclar el 40% de la energa empleada, lo que les permite produciragua desalada a 0,38 euros el metro cbico, el precio ms bajo del mundo.
El pas recicla ms del 75% de sus aguas residuales y las conduce mediante una vaparalela a la de reparticin de agua potable a todas las zonas agrcolas para suministrar losregados.
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Impacto ambiental
Como todo proceso industrial, se debe empezar con materia prima, que debe ser procesada para
obtener un producto final.
En nuestro caso, la materia prima es el agua ocenica a tratar obteniendo como resultadoalgo ms que agua lista para consumir. Siendo estos otros productos considerados como desechos
los que deben ser eliminados.
Nuestro problema, nace cuando llega el momento de encontrarle un lugar en donde
depositar la materia que ya no utilizaremos, en este caso, la salmuera. Adems existen otros
factores que alteran el medio ambiente tanto directa como indirectamente, stos son:
*El consumo de energa
*Vertido de salmuera
*Otros vertidos
*Ruidos
*El impacto visual y sobre el territorio
*Emisin de CO2
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En primero lugar tenemos el consumo de energa, que puede ser tanto elctrica como de vapor. La
osmosis inversa es la principal tcnica utilizada para la obtencin de agua consumible, pero es
importante destacar el consumo de energa que esta necesita para funcionar; para producir tan solo
1000 litros, es necesario 2.60 a 5 kwh/m3. Este consumo produce la emanacin de CO2, lo que
contribuye al calentamiento global.
Adems tambin hay que recalcar, el transporte de la solucin salina a tratar desde su origen hasta la
planta desalinizadora.
Por otra parte, tenemos los vertidos de salmuera; que es una solucin constituida por agua y una
muy alta concentracin de sales. sta se caracteriza por poseer diferentes niveles de pH y temperatura,
agregando que tambin contiene diferentes productos qumicos dainos; como son los metales
pesados, anti-espumantes, anti-incrustantes y biocidas. La salmuera es vertida en el mar, lo que produce
importantes cambios tanto en el hbitat como en la vida marina.
Las sales contenidas en la salmuera se depositan sobre el lecho marino. Y sobre ste viven
especies que son estenohalinas, es decir, que no toleran grandes cambios de salinidad, trayendo consigocambios en la poblacin vegetal y animal. Un ejemplo son las praderas de Posidonia (plantas marinas,
que poseen races, tallos, hojas e inclusive frutos. Viven en superficies arenosas formando verdaderas
praderas en el fondo marino), todas las comunidades que sean dependientes de las Posidonias se vern
afectadas negativamente, debido a la baja produccin de oxgeno, fortaleza de las plantas y la biomasa
disponible.
Adems, como se mencion anteriormente existen otros componentes qumicos que afectan el
medio ambiente que son lanzados al mar una vez cumplida su misin (pre-tratamiento del agua,
limpieza de las membranas utilizadas). En sus inicios no se tom en cuenta el impacto que podan
producir estos qumicos, por el hecho de que son bajas las concentraciones arrojadas al mar, pero
despus se descubri lo contrario, no solo por su concentracin sino tambin por la carga que
representan. stos compuestos y/o elementos junto a sus impactos se representan en la siguiente tabla:
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Por otra parte, la contaminacin acstica no poda estar ausente en estos tipos de industria. Para
impulsar el agua desde su origen y ms aun, vencer la presin osmtica de la membrana es necesario
utilizar poderosas bombas las que generan ruidos que sobrepasan los 90 dB.
Las plantas desalinizadoras tambin provocan efectos visuales debido a las construcciones. Por lo
general se construyen en zonas costeras, alejadas de playas y zonas tursticas. Estas industrias secaracterizan por no poseer una estructura fija, sino que se adaptan segn el lugar en donde se ubiquen.
Es importante destacar que el lugar en donde se instalan debe ser estudiado anteriormente para que no
se trate de un sitio protegido (praderas de Posidonias, entre otras).
Para disminuir los golpes ambientales es importante mejorar el proceso utilizando, por ejemplo,
energas renovables como son las energas elica y solar.
Como es el caso de Tnez y Marruecos, en donde se han instalado 5 plantas que utilizan la solar
como fuente de energa.
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Y por ltimo y no menos importante, tenemos el problema provocado por el tan hablado Co2, este gas
Est compuesto por dos molculas de Oxgeno y una de Carbono. Posee forma lineal, y a pesar de tener
enlaces polares (un extremo est cargado positivamente, mientras que el otro lo est en forma
negativa), es no polar.
De forma natural, el dixido de carbono posee un ciclo tanto biolgico como
biogeoqumico(movimiento msico de los elementos entre componentes vivientes y no vivientes a
travs de procesos de produccin y descomposicin).
En el ciclo biolgico, el anhdrido de carbono (IV) es intercambiado entre los seres vivos (a
travs de la respiracin y transpiracin tanto de animales como vegetales) y la atmsfera. ste
proceso es relativamente corto y puede renovar el carbono de toda la tierra en 20 aos.
Por otra parte tenemos el ciclo biogeoqumico, el cual ocurre entre la atmsfera y los ocanos y
suelos. El CO2 se caracteriza por ser altamente soluble, lo que provoca que reaccione fcilmente
con el agua del ocano produciendo cido carbnico, ste se disocia inmediatamente dando lugar
al in bicarbonato (HCO3-) y al carbonato (CO3
-2). El in bicarbonato se une a los tejidos de los
seres vivos (en los caparazones de los animales acuticos), siendo este proceso ms extenso que el
biolgico.
La absorcin del CO2, por parte del agua, depende de la temperatura, esto quiere decir, que al
encontrarse fra el agua, la solubilidad del CO2 aumenta (la solubilidad de los gases es mayor a
bajas temperaturas). En caso contrario, al aumentar la temperatura, el ocano libera anhdrido
carbnico a la atmsfera, disminuyendo su concentracin en el mar.
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En el ocano, el 85% del carbono se encuentra disuelto en forma de in bicarbonato, mientras que
el 15% como carbonato, el 0.5% como CO2 gaseoso, mientras que la concentracin de H2CO3 es
mucho menor al 0.5%.
El efecto invernadero:
El dixido de carbono tiene como funcin reducir la emisin de radiacin al espacio, es decir, de
mantener el clima necesario para vivir. Pero el aumento drstico de este anhdrido ha provocado
que un gran nmero de rayos solares no abandonen la superficie terrestre aumentando la
temperatura en nuestro planeta. Esto tambin afecta al proceso del CO2 con respecto al mar,
como se explic anteriormente; al calentarse ms el planeta el ocano desprende ms dixido de
carbono a la atmosfera.
Usos del CO2:
Este compuesto como tal, puede tener diferentes utilidades, las cuales nombraremos a
continuacin. Para no ser solamente expulsado a su suerte en la atmsfera podemos captarlo y
brindarle alguna de las siguientes funcionalidades, es decir reciclar ese producto.
- Se utiliza como agente extintor, al eliminar el oxgeno que alimenta al fuego.
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- En la industria alimenticia, se utiliza en las bebidas carbonatadas para proporcionarles
efervescencia.
- Como cido:
- Poco contaminante o inocuo
- En la industria de los lcteos, ayuda a cuajarlos sin la necesidad de agregar saborizantes, adems
de poseer bajo costo.- Neutraliza residuos alcalinos, sin la necesidad de agregar otros cidos contaminantes como el
sulfrico.
- En la agricultura: Neutraliza el pH, evita los depsitos de cal, y ayuda a la disponibilidad de
algunos nutrientes del suelo.
- En estado lquido; se utiliza como refrigerante y en estado slido, tambin llamado hielo seco,
como niebla artificial (en espectculos, efectos especiales en el cine)
- Para la generacin de luz coherente (lser de CO2)
- En procesos supercrticos, se utiliza como disolvente junto con el agua, etc.
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Inconvenientes de la desalinizacin
En el proceso de extraccin de la sal del agua de mar se producen restos salinos que, unavez vaciados al mar, afectan a la flora marina al aumentar la salinidad de las aguas.Las complicadas instalaciones de smosis inversa requieren un gran consumo de
electricidad.Las desalinizadoras se instalaran en lugares no ocupados por las urbanizaciones tursticas.El agua desalada, al parecer, podra perjudicar a la agricultura. Los ctricos, por ejemplo,tan abundantes en la zona de Valencia y Murcia, son muy sensibles a los minerales quecontiene el agua desalada.Habra que realizar nuevas y costosas obras de infraestructura para trasladar el aguadesalada a las zonas donde es necesaria.
Ventajas de la desalinizacin
El sistema de desalinizacin consumira un 30% menos de energa que la requerida para
trasladar el agua del Ebro a Catalua, Comunidad Valenciana, Murcia y Almera.Podran utilizarse energas renovables para el funcionamiento de las desaladoras, dadoque en numerosas zonas del sur y el este del pas, el sol y/o el viento abundan.
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Conclusin:
Uno de los grandes problemas que presenta nuestra sociedad alrededor de todo el mundoes la escases de agua, que cada vez se hace ms difcil conseguirla. Para ello se pens enun mtodo muy eficaz, que consiste en desalinizar el agua de mar, ya que en el mundo
hay un porcentaje muy elevado de ella y de agua potable muy poca, por lo tanto esefectivo que esta agua nos sirva para abastecernos. Para lograr transformar el agua demar en agua potable y consumible se pens en la DESALINIZACION DEL AGUA, para llegara sacar la sal del agua marina se utilizan varios procesos, dentro de ellos estn, ladestilacin, la congelacin, la evaporacin relmpago, la formacin de hidratos, laelectrodilisis y por ultimo esta la osmosis inversa, que es la ms importante de todas yaque es la ms usada debido a que es el mtodo ms conveniente de todos.
Por otro lado en nuestra investigacin sobre el tema nos encontramos que estemecanismo es muy bueno para nuestra supervivencia pero es daina para nuestra flora yfauna marina, como tambin para nosotros ya que el proceso de desalinizar el agua nosconlleva al aumento de nuestro gran problema que es el conocido calentamiento global yes preocupante, tambin afecta a nuestra naturaleza marina, ya que todo el residuo salinoque deja la separacin de la sal del agua de mar, vuelve a este, elevando la concentracinde sal en el sector de descarga y dando muerte a la poblacin de ese sector.
Junto con lo anterior averiguamos que algunos de los pases que comenz con estatcnica fueron, Espaa, Medio Oriente, EEUU, entre otros. Chile tambin se sumo a esteproceso, ya que es un pas donde el agua es fundamental comercialmente, y es un temaque nos preocupa, ya que el agua en nuestro pas es cada da mas escaza.
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Bibliografa:
- Tesis Universidad de Atacama; desarrollo del proyecto de de plantasdesalinizadoras,2001
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d/que-es-la-desalaci-n-o-desali
- http://www.conama.org/documentos/2.pdf
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