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Esto es lo que debes saber sobre las plantas desalinizadoras | #ViviendaTeExplica

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¿Qué desventajas conlleva realizar una Planta de Desalinización? 

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¿Qué desventajas conlleva realizar una Planta de Desalinización? 

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Las desventajas asociadas a los procesos de desalinización radican en: La interrupción del ecosistema, pues se ve interrumpido el ciclo natural de muchos organismos marinos. Introducción de nuevos contaminantes al ambiente que se ve en contacto con el proceso.

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Como funciona una Planta de Desalinización? 

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Como funciona una Planta de Desalinización? 

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Esta tecnología hace pasar el agua a través de una serie de membranas, aplicando medios de presión mecánica que contrarrestan a la presión osmótica natural, de manera tal que el agua se transfiere desde la zona con mayor concentración de sales a la de menor concentración, purificándose durante el proceso.

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Extraer la sal del agua de mar para convertirla en agua potable es un proceso muy costoso; sin embargo, en algunos países la necesidad justifica el enorme consumo energético de las técnicas de desalinización. Ya existen más de quince mil plantas desalinizadoras en el mundo, siendo los Emiratos Árabes, España y Estados Unidos las principales naciones que se valen de esta tecnología para obtener agua dulce del mar.

El agua salada constituye el 97.5% del total del agua en el planeta, y por desgracia resulta inútil para el uso humano, agrícola o industrial en esas condiciones. Los primeros intentos en desalinizar el agua de mar, aplicados en el Medio Oriente a mediados de 1950, consistían básicamente en hervir grandes cantidades de agua, para separar la sal durante la evaporación; pero se trataba de un procedimiento muy lento y con un desmesurado consumo de energía, por lo que ese sistema ha sido reemplazado por la técnica de ósmosis inversa, que utilizan miles de plantas desalinizadoras de todo el mundo.

La ósmosis inversa es la tecnología más avanzada, eficiente y respetuosa del medio ambiente para desalinizar el agua, aunque su nivel de consumo energético sigue siendo considerable, ya que para producir sólo mil litros de agua potable se necesitan entre 3000 y 4000 watts de electricidad por hora. Esta tecnología hace pasar el agua a través de una serie de membranas, aplicando medios de presión mecánica que contrarrestan a la presión osmótica natural, de manera tal que el agua se transfiere desde la zona con mayor concentración de sales a la de menor concentración, purificándose durante el proceso.

Una planta desaladora efectúa el tratamiento del agua de mar en cinco etapas básicas:

1. La primera fase de la desalinización es la de recolección y pretratamiento. Tubos colectores de varios cientos de metros de longitud, ubicados en el fondo del mar, captan el agua salada y la transportan hasta la zona de pretratamiento, en donde se separan los sólidos en suspensión y se le agrega hipoclorito de sodio para eliminar las bacterias y demás microorganismos presentes en el agua.

2. Luego se efectúa la etapa de filtrado a través de filtros de arena y coagulantes como el cloruro férrico, que tamizan las partículas más pequeñas que permanecen disueltas en el agua.

3. A continuación, se separan las partículas más pequeñas todavía, mediante la etapa de microfiltración, en donde se utilizan filtros especiales de cartucho que contienen carbón activado y otros productos, capaces de retener las microimpurezas restantes.

4. La etapa más importante es la del paso del agua a través de los bastidores de ósmosis inversa. Ubicados en el corazón de las plantas desalinizadoras, estos bastidores se encargan de convertir el agua salada en agua dulce. En la Naturaleza, el proceso de ósmosis, que se produce en todas las células de los seres vivos, permite que, entre dos soluciones de diferente concentración salina separadas por una membrana, el líquido se mueva desde la solución más fluida hacia la más salina. En las plantas desalinizadoras, el traspaso se produce al revés: aplicando presión mecánica sobre el contenedor de la solución más concentrada, el agua se mueve hacia la dirección contraria, separándose de la sal durante el proceso. Una bomba a presión hace pasar el agua salada a través de un tubo con siete membranas semipermeables en su interior, que sólo permiten la salida de las moléculas de agua, reteniendo las sales en un soporte poroso.

5. Finalmente, se pasa a la etapa de postratamiento y depósito, en donde el agua es remineralizada mediante el agregado de cal y dióxido de carbono, de manera que resulte apta para el consumo humano. El agua tratada se almacena en tanques especiales, lista para su distribución. La salmuera sobrante es retirada de los tubos de los bastidores y devuelta al mar.

A partir de la puesta en marcha de las primeras plantas desalinizadoras, algunos grupos ecologistas manifestaron su preocupación por el tratamiento de la salmuera y otros desechos recolectados durante la desalinización. Argumentaron que los vertidos al mar de estos desechos afectaban a las poblaciones de algas. Para evitar los efectos negativos del vertido de salmuera en el mar, actualmente las sales se arrojan convenientemente diluidas y de manera muy dispersa, lo que evita una elevada concentración que pudiese perjudicar a la vida marina.

El principal problema de las plantas desalinizadoras sigue siendo su elevadísimo costo operativo. De hecho, la desalinización sólo resulta rentable a distancias a menos de 150 kilómetros de la costa y en una cota inferior a los 200 metros, lo que reduce notablemente las posibilidades de aplicación de esta técnica. En la Universidad de California se está experimentando con membranas de ósmosis inversa basadas en nanotecnología, que podrían reducir los costos de funcionamiento hasta en un 25%. Mientras tanto, pese a los avances conseguidos en los últimos años, extraer la sal del agua mar es un lujo que sólo está al alcance de un puñado de naciones.

Actualmente Intertek + ABC Analitic realiza los análisis de un gran numero de plantas desaladoras en el país, análisis que van desde la calidad del agua tratada, aguas de rechazo y descargas de salmuera.

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Extraer la sal del agua de mar para convertirla en agua potable es un proceso muy costoso; sin embargo, en algunos paí­ses la necesidad justifica el enorme consumo energético de las técnicas de desalinización.

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¿Donde nomas existen Plantas de Desalinización?

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¿Donde nomas existen Plantas de Desalinización?

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Actualmente Arabia Saudí, es uno de los países pioneros en desalinización de agua del mar. En este país cuatro de cada cinco litros que se consumen provienen de plantas desalinizadoras. Los siguientes países en la lista son Emiratos Árabes, Libia, Kuwait, Qatar, Estados Unidos, Japón y España.

Dos de las plantas desalinizadoras más grandes del mundo se encuentran en Israel, un país donde los recursos hídricos son escasos, limitados y se encuentran en continuo descenso.

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La desalinización del agua es un proceso que se remonta a la época de los filósofos presocráticos. Se trata de un proceso físico-químico a través del cual se trata el agua del mar o agua salobre para convertirla en agua potable. Esta labor se realiza en plantas desalinizadoras, que se ubican de forma estratégica para abastecer las necesidades de un núcleo urbano. No obstante, poner en marcha este tipo de infraestructuras tiene un coste muy alto, por lo que su instalación se recomienda especialmente cuando no hay una fuente de agua dulce accesible.

Las plantas desalinizadoras más grandes del mundo

Actualmente Arabia Saudí, es uno de los países pioneros en desalinización de agua del mar. En este país cuatro de cada cinco litros que se consumen provienen de plantas desalinizadoras. Los siguientes países en la lista son Emiratos Árabes, Libia, Kuwait, Qatar, Estados Unidos, Japón y España.

Dos de las plantas desalinizadoras más grandes del mundo se encuentran en Israel, un país donde los recursos hídricos son escasos, limitados y se encuentran en continuo descenso. También es un país azotado por la escasez de lluvia, un problema en el que el cambio climático tiene mucho que ver. Además, como la mayoría de países del mundo, Israel demanda cada vez más agua debido al crecimiento demográfico.

Sorek (Israel)

Construida por la empresa española Sadyt, la desalinizadora más grande del mundo es la de Sorek, ubicada cerca de Tel Aviv, en Israel. Se inauguró en el 2013 y tiene una capacidad de tratamiento de agua de 624.000 m³/día. De esta cifra, 540.000 m³/día se utilizan para dar servicio al sistema de distribución de agua de Israel.

En contraste con la asociación popular de las plantas con un alto coste, esta planta permite de hecho un ahorro sustancial para el mercado de agua local. Además, su funcionamiento permite abastecer de agua a un país marcado por la escasez de agua.

Esta planta tuvo un coste de alrededor de 400 millones de dólares y su construcción se realizó en base al modelo construir-operar-transferir (BOT). El funcionamiento de la planta desalinizadora más grande del mundo se basa en la avanzada tecnología de desalinización por membrana de IDE.

Hasta la fecha, es la primera planta en utilizar membranas de 16″ en arreglo vertical. Al disminuir la cantidad de recipientes a presión, colectores, equipos de control e instrumentación, Sorek opera de manera más eficiente, aumentando la capacidad de la planta y reduciendo su tamaño.

IDAM (Israel)

Construida en 2013, la segunda planta desalinizadora más grande del mundo es IDAM. Se ubica en Ashdod, la sexta ciudad más grande de Israel. Tiene una capacidad de producción de 384.000 m 3 al día y se basa en el sistema de ósmosis inversa.

Una de las características que hacen única a esta planta es el pretratamiento de ultrafiltración que realiza. Se trata de un proceso de pretratamiento para aguas superficiales, agua de mar, aguas subterráneas, efluentes tratados biológicamente para su posterior tratamiento. Debido a las dimensiones de IDAM, se trata de una de las infraestructuras más grandes del mundo.

Port Stanvac (Australia)

La tercera planta desalinizadora más grande la encontraremos en Australia. Situada en Port Stanvac, cerca de Adelaida, la ciudad con mayor población del estado de Australia Meridional, tiene capacidad para suministrar agua potable al 50% de la región. Su capacidad de desalinización se sitúa en 300.000 m³/día.

La planta desalinizadora más grandes de Europa

En territorio europeo, la planta desalinizadora más grande se encuentra en Torrevieja, Alicante. Dada su reciente apertura, se está trabajando para mejorar su funcionamiento. Se espera conseguir una producción diaria de 240.000 m³ de agua, la mitad de los cuales serán destinados al riego y la otra mitad para el abastecimiento de agua potable en municipios de Murcia y de Alicante. También utiliza el proceso de ósmosis inversa.

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Las plantas desalinizadoras más grandes del mundo

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La desalinización del agua es el único recurso para muchas comunidades que sufren irrigación. Veamos las plantas desalinizadoras más grandes.

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Cuanto cuesta realizar un proyecto de esta magnitud? 

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Cuanto cuesta realizar un proyecto de esta magnitud? 

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Lo máximo que uno de estos proveedores de agua potable puede llegar a costar tomando de ejemplo a Chile seria aproximadamente desde unos 250 a 490 millones de dólares.

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Descripción del proyecto PDAM.

Conforman este Proyecto Integral tres proyectos individuales que son:ECONSSA S.A. está llevando a cabo el Proyecto Integral "Planta Desaladora de Agua de Mar para la región de Atacama, provincias de Copiapó y Chañaral", (Proyecto PDAM), para el abastecimiento de agua potable a Copiapó, Caldera, Chañaral y Tierra Amarilla.

Obras y Marinas y Planta Desaladora propiamente tal;

Suministro de Energía Eléctrica y sus Líneas de Transmisión dedicada; y

Conducciones y Plantas Elevadoras para entregar la producción de la planta a los centros de consumo.

Las obras asociadas a estos subproyectos se muestran en el esquema siguiente:

El proyecto principal corresponde a la Planta Desaladora de Agua de Mar, cuya construcción se ejecutará en tres etapas, las que una vez terminadas permitirán una capacidad máxima final de 1.200 litros por segundo (l/s) de agua tratada, según lo siguiente:

Primera etapa, en ejecución: construcción de una planta con capacidad para 450 l/s, además de las obras marinas requeridas para todo el proyecto (1.200 l/s).

Segunda etapa: ampliación de la capacidad en 450 l/s adicionales (alcanzando un total de 900 l/s).

Tercera etapa: ampliación de la capacidad en 300 l/s (alcanzado los 1.200 l/s).

El proyecto fue concebido con un costo total estimado de US$ 250.000.000. El Estado está financiando la primera etapa de la planta desalinizadora mediante la capitalización de Econssa Chile, por parte de Corfo.

Para materializar las obras de la primera etapa de la planta desaladora, se realizó un proceso de precalificación y una licitación internacional en modalidad EPC (sigla en inglés para los contratos de Ingeniería, Suministro y Construcción), que fue adjudicado al consorcio INIMA-CVV (formado por la española GS INIMA y el grupo local Claro Vicuña Valenzuela) en octubre de 2017, y dada su relevancia e impacto social, el contrato fue firmado el 14 de diciembre en el Salón Montt Varas del Palacio de Gobierno La Moneda, con la presencia de la entonces Presidenta de la República de Chile, Michelle Bachelet Jeria y de los parlamentarios y alcaldes de la Región de Atacama.

Las obras comenzaron a ejecutarse el 2 de enero de 2018 y se espera realizar las pruebas de funcionamiento y de conjunto (planta desaladora y conducciones) en marzo de 2021, quedando en condiciones de entregar agua potable a la población a partir de abril de ese año.

Las instalaciones de la planta desaladora están ubicadas en el sector de Punta Zorro, en la comuna de Caldera, y desde allí el agua (extraída del mar) será desalinizada e impulsada a los distintos puntos de abastecimiento de la población de Caldera, Chañaral, Copiapó y Tierra Amarilla, que actualmente son alimentadas por el acuífero del río Copiapó.

El proceso de convertir agua de mar en agua de calidad potable considera tres fases de tratamiento: un tratamiento preliminar mediante filtros autolimpiantes y membranas de ultrafiltración, la desalación propiamente tal por osmosis inversa, y un postratamiento de remineralización mediante CO2 y Cal, así como inyección de hipoclorito y fluoruro para cumplimiento de la normativa de agua potable.

Para dar una idea del alcance de esta obra, se resumen a continuación sus principales aspectos:

Entre las singularidades de este proyecto está que las obras marinas de captación y descarga (Inmisario y Emisario) se materializaron mediante dos túneles excavados en roca con micro tuneladora (MTBM) de 2,2 metros de diámetro, y longitudes 340 y 270 metros respectivamente.

Para la construcción del túnel inmisario con la MTBM (captación), se requirió excavar en roca (con explosivos) un pique de ataque de 23 metros de diámetro y 25,5 metros de profundidad. En el caso del túnel emisario (descarga), se requirió excavar en roca un pique de ataque de 14 metros de diámetro y 24,6 metros de profundidad.

El volumen que removido en la construcción de los piques y túneles de inmisario y emisario fue de 17.000 metros cúbicos de roca.

Para la captación del agua bruta de mar, al inicio del inmisario, se instaló una torreta de captación de hormigón armado de 6 metros de diámetro y 9,2 metros de altura, emplazada a 25 metros de profundidad.

Para la descarga salmuera (rechazo del proceso de osmosis inversa), al final del túnel emisario, se instaló un difusor de 1.200 mm de diámetro y 23,3 metros de longitud, con 8 boquillas de 250 mm de diámetro para facilitar el proceso de dilución inicial de la salmuera.

Para los edificios de procesos y salas eléctricas se utilizaron más de 400 toneladas de estructuras metálicas.

Para el pretratamiento se han instalado 3 unidades de filtros autolimpiantes que retienen partículas de hasta 150 micras (0,15 mm), y 7 módulos de ultrafiltración, que retienen partículas de hasta 0,1 micra.

En la etapa de osmosis inversa se han instalado tres bastidores de 150 l/s cada uno, todos ellos con sistema de recuperación de energía mediante intercambiadores de presión.

Posteriormente, el agua osmotizada se remineraliza con CO2 y cal más inyección de hipoclorito y flúor, y es conducida a un depósito de agua producto de 4.000 metros cúbicos. Desde allí se bombeará a la red de distribución para que pueda llegar hasta el usuario final.

Existen además otras externalidades positivas de este proyecto, tanto de carácter social como de innovación, eficiencia energética y entorno ambiental:

En términos de eficiencia energética, esta planta desaladora tiene un consumo de energía eléctrica garantizado de 2,8 kWh por metro cúbico, lo que la pone a la vanguardia del desarrollo de la tecnología de osmosis inversa. A nivel mundial, la eficiencia energética de las últimas plantas de osmosis inversa se encuentra sobre los 3,1 kWh/m3. Esto redunda en un menor costo de operación.

La generación de energía es de fuente limpia, con una matriz ERNC.

La metodología constructiva no interviene en el borde costero.

Esta es la planta desalinizadora de agua de mar más grande que se construye en Chile para consumo humano. Existen otras plantas de mayor producción, pero son para consumo industrial.

La inversión del proyecto, en su primera etapa, está financiada por el Estado de Chile, lo que se traduce en un menor impacto en las tarifas de los usuarios (cero impacto por la construcción y solo uno mínimo por la operación).

El proyecto beneficiará a más de 210 mil personas de las comunas de Chañaral, Caldera, Copiapó y Tierra Amarilla, donde hoy existe un agotamiento y deterioro de los acuíferos y una consecuente crisis hídrica.

Las obras marinas se ejecutaron por medio de la tecnología de microtunelación, lo que minimizó el impacto ambiental e independizó su ejecución de las condiciones de mar.

Si bien la capacidad de producción en esta primera etapa es de 450 l/s, la ingeniería de detalle y gran parte de la infraestructura que se entregará en esta fase inicial quedará operativa para la producción final de 1200 l/s. Por lo tanto, en caso de nuevas necesidades, la ampliación de la planta requeriría de una baja inversión y de un periodo corto de ejecución.

Es el primer proyecto en Chile que incluye tanto en las bases de licitación como en el contrato, una cláusula de sostenibilidad asociada a la contratación de mano de obra local por parte de la empresa adjudicataria y de todas aquellas que sean subcontratadas. La cláusula establece porcentajes mínimos de contratación de mano de obra y de servicios, de manera diferenciada de acuerdo al impacto, en las comunas de Caldera, Copiapó, Chañaral y Tierra Amarrilla, lo que se ha cumplido plenamente.

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Conforman este Proyecto Integral tres proyectos individuales que son:ECONSSA S.A. está llevando a cabo el Proyecto Integral " Planta Desaladora de Agua de Mar para la región de Atacama, provincias de Copiapó y Chañaral ", (Proyecto PDAM), para el abastecimiento de agua potable a Copiapó, Caldera, Chañaral y Tierra Amarilla.

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Una planta desaladora o planta desalinizadora es una instalación que convierte el agua salada del mar (o salobre) en agua apta para el consumo humano, así como para usos industriales y de regadío.

Es conocida por las sigas IDAM (Instalación Desaladora de Agua de Mar) o IDAS (Instalación Desaladora de Agua Salobre).

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La desalinización fue usada por primera vez por los navegantes griegos en el siglo IV a.C., para evaporar agua de mar y obtener agua potable. Los avances en la tecnología de membrana han hecho de la desalinización del agua de mar y de las aguas salobres una alternativa cada vez más viable para producir agua potable.

Una planta desaladora o planta desalinizadora es una instalación que convierte el agua salada del mar (o salobre) en agua apta para el consumo humano, así como para usos industriales y de regadío.

Es conocida por las siglas IDAM (Instalación Desaladora de Agua de Mar) o IDAS (Instalación Desaladora de Agua Salobre).

En el desarrollo de una planta desaladora intervienen aspectos generales y concretos, es decir, a nivel de planificación y de ingeniería. El aspecto más importante a dilucidar en el estudio de una planta desaladora es su emplazamiento y, ligado a él, sus sistemas de captación y vertido.

Una infraestructura tipo consta de:

Obra de toma y vertido, con sus correspondientes conducciones.

Edificio de procesos, donde el principal es la ósmosis inversa para la producción de agua dulce.

Depósitos de regulación y conducciones de distribución del agua desalada hasta los usuarios.

Obras de suministro eléctrico.

La gran mayoría de las plantas desaladoras en España comparten tecnología, pero algunas de ellas destacan por su innovación en algunos de estos procesos, como:

Pretratamiento a baja velocidad con sistema de filtros abiertos y filtros presurizados.

Sistemas de alta presión y recuperadores de energía mediante intercambiadores de presión o cámaras fijas.

Procesos de ósmosis inversa para desalación, con membranas semipermeables de alto rendimiento, por mejoras en la tecnología de arrollamiento.

Separación de permeados para, a diferencia de los convencionales, obtener permeado por ambos lados.

Mejora de la calidad del producto por la eliminación del boro.

Optimización de los sistemas de captación y vertido mixto (difusores).

Dentro de las tecnologías de desalinización o desalación, existen diferentes métodos para minimizar los niveles de salinidad en el agua. Los principales son:

Ósmosis inversa: se trata del sistema de desalinización más extendido y avanzado en todo el mundo. Este proceso de tratamiento de agua se realiza gracias al aporte de energía exterior en forma de presión, y que vence a la presión osmótica natural presente en dicha solución.

Destilación: el proceso consiste en calentar el agua hasta llevarla a evaporación, y posteriormente condensarla para obtener agua dulce. Se lleva a cabo en varias etapas, donde la temperatura y la presión van descendiendo hasta conseguir el resultado deseado. Además, el calor obtenido de la condensación sirve también para volver a destilar el agua.

Congelación: consiste en pulverizar agua de mar en una cámara refrigerada y a baja presión. Esto hace que se formen unos cristales de hielo sobre la salmuera, que posteriormente se separan para obtener el agua dulce.

Formación de hidratos: este proceso no se utiliza a gran escala debido a que conlleva una gran dificultad tecnológica. Consiste en añadir hidrocarburos a la solución salina que forman unos hidratos complejos en forma cristalina, que posteriormente se separan para obtener agua desalinizada.

Evaporación relámpago: aquí el agua se introduce en una cámara por debajo de la presión de saturación en forma de gotas finas. Parte de estas gotas de agua se convierten inmediatamente en vapor, que posteriormente se condensan obteniendo agua desalinizada. El agua remanente se introduce en otra cámara a presiones más bajas que la primera y se repite el proceso hasta alcanzar el rendimiento deseado.

Electrodiálisis: se hace pasar una corriente eléctrica a través de una solución iónica. Los iones positivos (cationes) migrarán hacia el electrodo negativo (cátodo), mientras que los iones negativos (aniones) lo harán hacia el electrodo positivo (ánodo). Entre ambos electrodos se colocan dos membranas semi-impermeables que permiten selectivamente solo el paso del Na+ o del Cl-, el agua contenida en el centro de la celda electrolítica se desaliniza progresivamente, obteniéndose agua dulce.

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Una iDAM es una planta desaladora o planta desalinizadora es una instalación que...