viernes, 26 de diciembre de 2014

DESALINIZADORAS DE BOLSILLO

Cuando abordamos el tema de la autosuficiencia en inmuebles aislados, ya sean residenciales o terciarios, pensamos en autoabastecimiento energético. Si tales inmuebles se encuentran además en zonas costeras, podemos añadirles un factor importante de autosuficiencia: el autoabastecimiento de agua potable. De este modo se puede lograr la autosuficiencia hortofrutícola y pecuaria, y más importante, la disponibilidad de agua potable para consumo humano. Esto es posible hoy en día con inversiones mínimas mediante tecnologías sencillas y eficientes como la desalinización a baja temperatura.

El método que describimos a continuación, concebido y desarrollado en España, utiliza esta tecnología y está patentado en Europa y Estados Unidos. Consiste básicamente en la desalinización de agua marina por un proceso de evaporación-condensación en el que la temperatura del agua no excede de 85º C, valor que se encuentra muy por debajo del punto de ebullición (100º C).

La evaporación tiene lugar en la torre de enfriamiento de la instalación mediante una ducha de agua calentada sobre un relleno en el que se insufla una corriente de aire el cual se carga de humedad, incrementa su temperatura hasta alcanzar la del agua de la ducha y es arrastrado a la zona de condensación. Un potente ventilador se encarga del movimiento del aire en todo el sistema.

El dispositivo de condensación es un cambiador de calor agua-aire que funciona en flujo cruzado a contracorriente. El circuito de enfriamiento del cambiador utiliza agua marina que incrementa su temperatura al condensar el aire saturado de humedad que procedente del evaporador es impulsado por el ventilador y penetra en el circuito de aire del condensador. Se precisa un calentamiento adicional del agua para compensar las pérdidas en el cambiador ya que el agua calentada en él es la que se envía a la ducha. Este calentamiento, que puede conseguirse mediante energía solar, es asimismo necesario durante el periodo transitorio de puesta en marcha del dispositivo.

El aire realiza un recorrido cerrado y continuo pues su misión es únicamente la de trasladar el vapor de agua del evaporador al condensador.

El caudal de agua de entrada en el sistema garantiza la conservación de la energía circulante durante su transferencia en el condensador. A la temperatura estándar de 82º C el sistema desaliniza el 10% de ese caudal.


El dibujo da una idea del funcionamiento del sistema. El aparato, en forma de campana, consta de dos zonas: la central de evaporación y la periférica de condensación. Ambas zonas están separadas por una pared cilíndrica y se comunican únicamente por sus extremos superior e inferior, comunicación necesaria para la circulación de aire/vapor entre las dos zonas. Las paredes de la campana han sido diseñadas para conseguir un óptimo aislamiento térmico con el exterior.

El diseño del sistema ha sido realizado de modo que el gradiente perpendicular de temperatura en la pared de separación de las zonas de evaporación y condensación sea prácticamente nulo.

Las ventajas de este sistema frente a otros dispositivos se derivan de tener como único elemento mecánico en movimiento el rodete del ventilador (lo que hace que el mantenimiento del aparato sea sumamente simple) y en que el agua no alcanza su punto de ebullición. Este funcionamiento a baja temperatura minimiza la corrosión y las incrustaciones que provoca el agua de mar.

El sistema presenta indudables ventajas frente a otros sistemas de producción de agua desalinizada por vaporización:
En contraste con las grandes presiones (superiores 60 atmósferas) que demandan los sistemas de ósmosis inversa, la desalinización a baja temperatura trabaja con presiones inferiores a 0,7 atmósferas.
Frente a un desecho de salmuera con concentraciones de sal de hasta un 300% respecto a la del agua marina de entrada en los sistemas de ósmosis inversa, la desalinización a baja temperatura desecha agua sobrante salada con una concentración tan solo un 10% superior a la del agua de mar de entrada.
El mantenimiento del aparato, cuyo único elemento mecánico móvil es el rodete del ventilador, es sumamente sencillo y barato en comparación con la complicación del mantenimiento de sistemas basados en la ósmosis inversa (cambio de cartuchos filtrantes, almacenamiento preventivo de componentes, comprobaciones sistemáticas de funcionamiento, etc.).
A diferencia de lo que ocurre con otros sistemas por vaporización-condensación, la  corrosión de los componentes de la instalación es mínima, gracias al funcionamiento de ésta a temperaturas inferiores a la de ebullición del agua. El aire que se utiliza como vehículo de transporte del vapor en circuito cerrado garantiza una evaporación y una condensación suaves sin borboteo ni ebullición.
Los aparatos de desalinización a baja temperatura pueden trabajar de forma ininterrumpida por periodos de tiempo superiores a un año, al contrario que el resto de sistemas, que precisan paradas de control periódicas (diarias en ocasiones),

Las ventajas enumeradas hacen de la desalinización a baja temperatura el sistema más adecuado para pequeñas instalaciones o para aquéllas para las que no se pueda o no se desee disponer de equipos de mantenimiento especializados.

Además de las ventajas que se derivan de la propia producción de agua desalinizada, el sistema presenta excelentes condiciones como recuperador de energía en circuitos enfriadores y acondicionadores de aire que se encuentren próximos al mar, sustituyendo en tal caso las torres de enfriamiento por condensadores cuyo circuito secundario utilice agua de mar a contracorriente.

El sistema es susceptible de instalación como segunda etapa de apoyo en instalaciones convencionales de vaporización, como recuperador del agua caliente de refrigeración en la condensación.

Este tipo de soluciones que únicamente precisan energía eléctrica para bombas, válvulas y accesorios tiene un gran interés cuando de lo que se trata es de preservar el medio ambiente en zonas turísticas especialmente sensibles. Por otra parte la energía eléctrica necesaria se puede obtener de paneles fotovoltaicos consiguiéndose así instalaciones autosuficientes.

En resumen, la desalinización a baja temperatura es ideal para viviendas unifamiliares, hoteles de costa o incluso pequeños núcleos de población costeros ya que permiten disponer de agua potable -en caudales de 25 a 75 m³/día- a un coste mínimo. Además, las operaciones de puesta en marcha y de parada son equiparables a las de cualquier otro electrodoméstico.

JS ENGINEERING & MANAGEMENT gestiona la venta o la cesión de la patente de este sistema de desalinización de agua a baja temperatura.

1 comentario:

  1. Sin duda el condensador tiene una gran función. De ahí a que sea tan importante su utilización. Sobretodo en sistemas donde es necesario mantener cierta temperatura.

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