Desalinizador De Agua

INTRODUCCIÓN

El Aumento de la población y los cambios climatológicos que se ha experimentado en el planeta ha producido un desequilibrio entre la demanda y el suministro de agua potable, el agua ocupa aproximadamente el 71% de la superficie de la tierra. Sin embargo, el 97% de este recurso disponible en el planeta está en los océanos, es decir, es salobre y no apto para el consumo humano. Estas aguas tienen una gran cantidad de Cloruro de Sodio al igual que otros minerales que se encuentran son el cloruro de magnesio, el sulfato de magnesio y el sulfato de calcio. La salinidad del agua del mar varía de un lugar a otro debido a los aspectos climáticos, especialmente la temperatura, que influye en la evaporación. La cantidad media de sal es de un 35% (35 g de sal por cada litro de agua). Algunos mares se encuentran por debajo de los valores promedio, por ejemplo, el Báltico, con el 0,02% de la salinidad. Por otro lado, el Mar Muerto tiene un 250% de salinidad. Los océanos, por su abundancia, son de gran importancia para la humanidad.

Debido al aumento del consumo, el aumento climático y la escasez de agua potable en varias partes del mundo, ha hecho que la opinión pública se interese más sobre la desalinización de agua salada. Este proceso tiene sus orígenes remotos desde el siglo xx en el comienzo de este siglo se construyeron algunas plantas desalinizadoras portátiles para el abastecimiento de agua.

Los factores medio ambientales y el gran aumento de población han motivado a las energías renovables a desarrollar proyectos para desalinizar agua salada, poseen un buen potencial de energías especialmente la eólica y la solar.

Existen diversos procesos de salinización actualmente, aquellos procesos realizan un cambio de fase para obtener el agua libre de cloruro de sodio y los procesos que funcionan sin cambio de fase como la osmosis inversa y electrodiálisis.

OBJETIVOS GENERALES

Estudio, construcción y desarrollo de un sistema para desalinizar agua de mar, planteando una variante del dispositivo solar still.

Observar y determinar el impacto de la implementación del desalinizador en localidades rurales, considerando sus condiciones actuales para cuantificar sus efectos.

Estudiar la innovación técnica del prototipo de desalinizador para determinar si la variante presenta mejoras sustanciales en su rendimiento, para evaluación de la calidad de agua desalinizada conseguida, para así determinar el proceso de desalinización correspondiente.

MARCO TEÓRICO

DESALINIZACIÓN DE AGUA DE MAR

La desalinización es un proceso mediante el cual se elimina la sal del agua de mar o salobre. Las plantas desalinizadoras son instalaciones industriales destinadas a la desalinización, generalmente del agua de mar o de lagos salados para obtener agua potable.

El agua de mar tiene sales minerales disueltas. Debido a la presencia de estas sales, el agua del mar es salobre y no es potable para el ser humano y su ingestión en grandes cantidades puede llegar a provocar la muerte. Conseguir potabilizar el agua del mar es una de las posibles soluciones a la escasez de agua potable.

Mediante la desalinización del agua del mar se obtiene agua dulce apta para el abastecimiento y el regadío (Figura 1). Las plantas desalinizadoras de agua de mar han producido agua potable desde hace muchos años, pero el proceso era muy costoso y hasta hace relativamente poco sólo se han utilizado en condiciones extremas. Actualmente existe una producción de más de 24 millones de metros cúbicos diarios de agua desalinizada en todo el mundo, lo que supone el abastecimiento de más de 100 millones de personas.

Las plantas desalinizadoras también presentan inconvenientes. En el proceso de extracción de la sal se producen residuos salinos y sustancias contaminantes que pueden perjudicar a la flora y la fauna. Además, suponen un gasto elevado de consumo eléctrico. Con el fin de evitarlo, actualmente se están realizando estudios para construir plantas desalinizadoras más competitivas, menos contaminantes y que utilicen fuentes de energía renovables. (Figura 2)

PROCESOS DE DESALINIZACION DE AGUA DE MAR.

Este proceso puede ser desarrollado a través de varios métodos. Sin embargo, los más comunes son:

• Desalinización por Ósmosis Inversa (OI) (Figura 3)

Es la transformación de una sustancia salada a una purificada. Este proceso consiste en la separación del agua y la sal a través de la presión sobre el líquido. La presión necesaria para la OI depende de la cantidad de sólidos disueltos y del grado de desalinización que se quiera obtener. La inversión de energía en el proceso resulta en un aumento de entropía. Una planta utilizando el proceso de ósmosis inversa necesita hasta tres veces la cantidad del agua producida.

• Desalinización por Destilación (Figura 4)

La desalinización por destilación se realiza mediante 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 concentración de la salmuera resultante. El calor obtenido de la condensación sirve para calentar de nuevo el agua que hay que destilar. Utilizada principalmente para el riego.

• Desalinización por Congelación (Figura 5)

Para la desalinización por congelación, 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 normal. Y así se obtiene el agua dulce.

• Desalinización mediante Evaporación Relámpago (figura 6)

En el proceso de desalinización por Evaporación Relámpago, 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 desalinizada. El agua residual se introduce en otra cámara a presiones más bajas que la primera y mediante el mismo proceso de calentamiento, pulverización y evaporación relámpago se obtiene más agua desalinizada.

• Desalinización mediante formación de Hidratos (Figura 7)

En la desalinización por formación de hidratos, no utilizada a gran escala.

• Electrodiálisis (Figura 8)

Consiste en hacer 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)

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