Desalación
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La desalación o desalinización es el proceso de obtención de agua dulce a partir de agua de mar o salobre.
Las plantas desalinizadoras son instalaciones industriales destinadas a la desalación.
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[editar] Motivación de la producción de agua dulce
El agua es el componente de todo sistema biológico que les permite a las plantas, animales y humanos la vida. El agua dulce de fuentes naturales es un recurso muy limitado (menos del 2% del agua de la Tierra es dulce) y así define límites al aprovechamiento de los otros recursos como el espacio y el alcance de condiciones para la agricultura. El mar contiene el 98% del agua del planeta. Entre 25.000 y 45.000 ppm (2,5 a 4,5%) del agua del mar son sólidos disueltos (Total Disolved Solids: TDS). Se considera agua dulce aquella cuyo contenido en sal es inferior a 1000 ppm.
[editar] Procedimientos de desalación
La desalación puede realizarse por medio de diversos procedimientos, entre los que se pueden citar:
[editar] Desalación por ósmosis inversa
Imagen:PlantaSchemaFiction.png
La ósmosis 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 desalación que se quiera obtener. La inversión de energía en el proceso resulta en un aumento de entropía. Esta entropía es igual a orden por separación.
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.
[editar] 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 desalación. 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 4 tipos de filtros que retienen partículas de mayores a 4 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 osmosis inversa (OI).
Para permitir una operación económica de la OI es necesario prevenir que se precipiten (cristalicen) las sales dentro de los módulos de OI, o que partículas de diatomeas y microalgas lleguen a las membranas. Para eso existen 3 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.
[editar] Regulación de alta presión y recuperación de energía
El concentrado de rechazo es 55 % del agua bruta (aunque depende de la tecnología de desalación 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 los Bombas de alta presión. Es necesario obtener el rendimiento más alto de recuperación de esta energía. Un parte de la energía recuperado puede volver al mismo ciclo de desalación 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 usa convertidores ‘Pressure Exchanger’ y con ellos en el intercambio de presión se puede recuperar hasta 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 los unidades 'Pressure Exchanger' cerca de cada grupo de tubos de elementos de osmosis inversa.
[editar] Calidad del agua producida
El agua osmotizada o el permeado de los módulos de ósmosis inversa debe ser acondicionada para satisfacer ciertas características de calidad, el agua producida tiene un pH ácido y un bajo contenido de carbonatos lo que la convierte en un producto altamente corrosivo lo cual se debe de ajustara a buffa 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 agregan también fluoruro de sodio e hipoclorito según las regulaciones municipales para uso de agua potable...
[editar] Energía eléctrica
Los requerimientos energéticos de la desalación varían en función de la tecnología empleada, aunque hay una tendencia hacia su reducción, gracias a los avances tecnológicos.
Empleando sistemas de ósmosis inversa y contando que el liquido producto debe ser bombeado a los lugares de destino, el gasto energético es de unos 4 kWh por m3
[editar] Almacenamiento y distribución del agua producida
El agua desalada pasará por bombeo al tanque de almacenamiento de agua potable arriba de un cero natural. Allá conecta a la red de distribución. El tanque es diseñado para una capacidad que es el medio de una producción diaria.
[editar] Desalación por destilación
Es un proceso que se realiza en 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 una mayor concentración de la salmuera resultante. El calor obtenido de la condensación sirve para calentar de nuevo el agua que hay que destilar.
[editar] Desalación por congelación
Mediante este proceso 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 dulce.Y asi se obtiene el agua dulce
[editar] Desalación mediante evaporación relámpago
En el proceso de desalación 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 mas bajas que la primera y mediante el mismo proceso de calentamiento, pulverización y evaporación relámpago se obtiene mas agua desalada. Este proceso se repetirá, hasta que se alcancen los valores de desalación deseados. Estas plantas pueden contar más de 24 etapas de desalación relámpago. A este proceso se le conoce como MSF (evaporación multietapa).
[editar] Desalación mediante formación de hidratos
En la desalación por formación de hidratos, no utilizada a gran escala, el agua se pone en contacto con sales anhidras muy higroscópicas que incorporan una importante proporción de agua de cristalización. Estas sales hidratadas se retiran, se lavan y se deshidratan de nuevo por acción del calor, obteniéndose agua de gran pureza y las sales anhidras que se pueden reutilizar.ar:تحلية المياه de:Meerwasserentsalzung el:Αφαλάτωση en:Desalination eo:Sensaligo fr:Dessalement he:התפלת מי ים hu:Sótalanítás id:Desalinasi ja:海水淡水化 nl:Ontziltingsinstallatie oc:Dessalinizacion pl:Odsalanie pt:Dessalinização ru:Опреснение воды simple:Desalinisation zh:海水淡化
