Universidad de Atacama

Facultad de Ingeniería.

Plantas desalinizadoras de Agua de Mar

Carol Guaita

Paulina Muñoz

Atala Rivera

Jéssica Tobar

Daniel Uribe

Informe de Laboratorio

Mecánica de Fluidos

17/12/2009

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Introducción

Como tema a desarrollar, a nuestro grupo le ha correspondido profundizar en el área de

la desalinización del agua de mar. Empezaremos detallando los distintos fenómenos que ocurren para llegar a la

desalinización, el origen del agua de los océanos proviene de la teoría de las erupciones volcánicas, que dice que al chocar la lava con las rocas, se producen gases

los cuales emanan a la atmosfera, al transcurrir millones de años éstos gases se enfriaron y condensaron, para caer en forma de lluvia, así se formaron los océanos.

El agua de mar es salada debido a que se encuentran disueltos una gran cantidad de materiales sólidos como; gases atmosféricos, sales, materiales; orgánicos e

inorgánicos. Debido al crecimiento de la población año a año, los recursos naturales se ven afectados y

principal es el agua, por ende la escasez de agua potable (consumible), se considera el mayor riesgo actual, por esta razón existen variados estudios que corresponden a tecnologías capaces de aprovechar el agua de mar. Existen varios procesos para

desalinización de agua marina, los cuales varían principalmente en el consumo energético, costo de operación e impacto ambiental.

Este proceso consiste, en extraer las sales que contiene el agua del océano para hacerla útil como abastecimiento o regadío. Esta medida se empezó a tomar en cuenta, ya que el 97,5% del agua corresponde a líquido que no se puede consumir. Mientras que sólo el 1%

es apto para el consumo humano. El proceso de desalinización consiste en extraer agua del mar, mediante una bomba de succión , 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 flotación, luego pasa a una piscina donde se le introducen gases.

Ésta 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 el

uso, 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 más costosos que otros y también más efectivos unos de

otros.

El primer objetivo que mencionaremos será el de conocer en que consta el desalinizar el

agua de mar y de qué forma podemos hacerlo. Analizaremos los diferentes procesos que

nos llevaran a lo mismo, pero unos son más efectivos que otros

Lo siguiente será el conocer la realidad en nuestro país y en el extranjero, como se realiza

y qué forma se ha empleado para desalinizar el agua de mar. Podremos ver cómo 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 teórico:

Desalinización:

El proceso de desalinización, consiste en eliminar los residuos de sal existentes en el agua

marina, llamada también 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 desalinización, es el más adecuado para designar y definir este proceso, ya que

la desalación se define comúnmente, 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 composición homogénea, las cual es salada porque posee sales

minerales diluidas que se precipitan cuando el agua se encuentra en el ciclo de

evaporación. Debido a la composición de las sales minerales que posee el agua de mar, es

la razón 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 composición salínica, 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, sería 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 y

solo se ha recurrido a el en condiciones extremas de requerirlo. En la actualidad, existe

una producción de 24 millones de metros cúbicos aproximadamente diarios de agua

desalinizada, lo cual estima el abastecimiento de más 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

extracción de las sustancias contaminantes y los residuos salinos, afectan notoriamente la

flora y la fauna del planeta tierra; todo esto acompañado del gasto elevado del consumo

eléctrico.

Para evitar este gran impacto medio ambiental y de excesivo consumo de electricidad, los

expertos en el tema, están realizando estudios para la construcción de nuevas plantas

desalinizadoras más competitivas, menos contaminantes y que utilicen fuentes de energía

renovables.

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Motivación de la producción de agua dulce:

El componente de todo sistema biológico, 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 razón 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 también 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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Desalinización de aguas salobres:

Las aguas salobres son de origen subterráneo, aunque algunas aguas superficiales pueden

presentar altos contenidos en sales disueltos.

La utilización de las aguas derivadas de los procesos de desalinización en comparación con las de

procedencia marina presenta la ventaja de inferior salinidad y su menor contaminación biológica,

además, durante el proceso de elaboración las aguas pueden ser tratadas y enriquecidas

adecuadamente con aditivos oportunos que aumentan sus rendimientos y perfeccionan su

utilización y resultados.

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Métodos de desalinización :

La desalinización puede realizarse por varios procedimientos que son:

1. Osmosis inversa

2. Destilación

3. Congelación

4. Evaporación relámpago

5. Formación de Hidratos

6. La electrodiálisis

Analicemos cada uno de ellos

I. Osmosis inversa: en la década de los ochenta empezó el desarrollo y aplicación del

sistema de osmosis inversa en España, el que se ha convertido en el más utilizado

actualmente.

Este proceso es de bajo consumo energético, menores costos de inversión y producción,

mayor flexibilidad en el aumento de demanda

La osmosis inversa es el proceso de la separación de una cantidad de agua dulce del agua

salada usando una membrana semipermeable.

La osmosis inversa separa un componente de otro en una solución mediante las fuerzas

ejercidas sobre una membrana semipermeable, el solvente pasa de una solución menos

concentrada a otra más concentrada a través de la membrana semipermeable. El solvente

pasara en el sentido indicado hasta que se alcanze el equilibrio. Si agregamos una solución

más concentrada, energía en forma de presión, el flujo de solvente se detendrá cuando la

presión que se aplica sea igual a la presión aparente, esta presión osmosis aparente es una

medida de la diferencia de energía potencial entre ambas soluciones.

Si se aplica una presión mayor a la solución más 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 sólidos disueltos a una columna con

mayor concentración de sólidos disueltos

2. La presión osmótica es la aplicada para evitar que el agua siga fluyendo a través de la

membrana creando un equilibrio

3. Para lograr alcanzar una presión superior a la osmótica el agua debe fluir en sentido

contrario. El agua fluye de la columna con alto contenido en sólidos disueltos a la columna

con bajo contenido de sólidos 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 dependerán de la presión 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

más sal disuelta que el agua dulce pero menos que el agua de mar)

Algunos usos industriales son:

Aguas desmineralizada: las membranas de baja presión eliminan la mayor parte de las

sales en el agua, finalizando su desmineralización total con el intercambio iónico

Agua ultra-pura: además de eliminar las sales en el agua y sustancias orgánicas, también

se elimina microorganismos, consiguiendo agua ultra-pura

Algo también muy importante es que para la Osmosis la conversión ira de un 20% a un 45% en cada caso en particular. O sea cada 100 litros de agua habrá entre 20 y 45 litros de agua de baja salinidad, y la energía consumida por metro cubico será de aproximadamente unos 5,5 y 1,5 Kwh/m3.

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La instalación de osmosis inversa doméstica incluye:

1. Colocación del grifo. 2. Conexión del sistema a la red hidráulica. 3. Habilitación del desagüe. 4. Conexión del depósito de agua. 5. Limpieza y montaje de los filtros. 6. Desinfección del sistema. 7. Colocación de la membrana.

II Destilación

Es la operación de separar mediante vaporización y re condensación los diferentes componentes

líquidos de una mezcla, aprovechando los diferentes puntos de ebullición de cada una de las

sustancias a separar

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a) Destilación simple: el instrumento llamado alambique es usado para la destilación. Consta

de un recipiente donde se almacena la mezcla a la que se aplica calor, un condensador

enfría los vapores generados llevándolos al estado liquido y un recipiente donde se

almacena el liquido concentrado

b) Destilación súbita por efecto flash

Este proceso está indicado para aguas con altas salinidad, temperatura y contaminación; su capacidad es mucho mayor que las de otras plantas destiladoras. Pero el inconveniente es que el consumo de energía específico es de los más grandes entre los procesos conocidos.

c) Destilación por múltiple efecto

Este método produce agua de gran calidad, con bajos contenidos de sólidos pudiendo reciclarse luego para ser utilizada agrícolamente lo que no podría ser si tuviera una gran cantidad de sales

d) Destilación solar

Este método tiene un bajo costo energético, pero su limitada producción hace que estos desalinizadores sean de baja operatividad. Se puede usar en sitios aislados y faltos de suministro de electricidad

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e) Destilación por membranas

Este método combina los procesos de evaporación y filtración, además de consumir más energía necesita mayor espacio para su instalación y ha sido probada solo en laboratorios

II. Congelación

Aproximadamente el 80% del peso de un animal, e incluso el de una planta corresponden al agua.

Una definición 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 0º C. permanece un cierto tiempo a esta temperatura y cuando la cristalización es completa la temperatura sigue bajando hasta equilibrarse con la temperatura ambiental. El periodo en el cual no ha disminuido la temperatura es el tiempo necesario para extraer el calor. En este periodo el frio se equilibra con el calor liberado por el agua. En este momento hay un equilibrio entre la formación de cristales y su fusión.

Mediante este proceso se reduce a partículas más pequeñas el agua de mar en una cámara refrigerada y a baja presión, formándose cristales de hielo con salmuera.

Estos cristales se separan y se lavan con agua dulce. Así se obtiene agua dulce

III. Mediante evaporación relámpago

El agua se introduce en forma de gotas finas en una cámara a presión baja, por debajo de la presión de saturación. Parte de estas gotas se convierten en vapor que luego son condensadas, obteniéndose agua desalada.

El agua residual se introduce en otra cámara a presiones más bajas y mediante calentamiento, pulverización y evaporación se obtiene más agua desalada. Este proceso se repite hasta alcanzar los valores de desalinización deseados

IV. Formación de Hidratos

El agua se pone en contacto con sales anhídridas muy higroscópicas que incorporan una 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 anhídridas que se pueden utilizar

V. Electrodiálisis

Consiste en el fenómeno en el cual se pasa corriente eléctrica a través de una solución iónica, los iones positivos (los cationes) marchan hacia el electrodo negativo (cátodo), y los iones negativos (los aniones) marchan hacia el electrodo positivo (ánodo), entonces colocamos dos

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membranas semipermeables que permitirán el paso del Na o del CL, el agua que está en el centro de la celda se va desalinizando poco a poco hasta obtener el agua dulce

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Desalinización de agua en Chile:

Plantas Actuales

En Chile actualmente existen 2 plantas desalinizadoras de agua marina para

abastecimiento local y público. Una ubicada en Arica y otra en Antofagasta, pero además

de estas también se encuentran las plantas de Minera Escondida, en la II región, y un

posible proyecto que analizan distintas empresas mineras de la III región. Minera

Escondida comenzó 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 Región de

Atacama, que contempla la instalación de una desalinizadora que genere 650 litros por

segundo.

Actualmente existe un proyecto para Arica-Parinacota el cual aseguran que estará listo

para 2010 y será capaz de producir 200 litros por segundo, poco más del 50% del agua que

hoy se consume en Arica, y una segunda etapa, el año 2014, de $10 mil millones, con los

que se llegará a 400 litros por segundo, lo óptimo para satisfacer la demanda de agua

potable en la región.

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¿Conviene el uso de estas Plantas en Chile?

En algunos lugares de Chile la única fuente que va a permitir el abastecimiento de agua

potable será este proceso y, como se menciono anteriormente, gran parte del desarrollo

minero está asociado al uso de agua desalada, sin embargo, la desalinización a gran escala

en el resto de las regiones, depende de la demanda y del costo de producción que puede

que se vuelva competitivo.

Desalinizar agua de mar en sectores como el norte de Chile es una muy efectiva solución a

los problemas de agua que se vienen, en parte por el calentamiento global, el aumento de

la actividad minero industrial y el pésimo trato tecnológico 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 dañina, 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 desalación en que puede ser de gran ayuda para el regadío, el cual

también está relacionado con la especie humana, porque nosotros consumimos lo

producido de estas plantaciones, y muchas veces es exportado al extranjero.

Además de lo anterior, hay que tener en cuenta que expertos han afirmado que la

desalinización de agua marina es una tendencia creciente a nivel mundial y la cantidad de

agua producida mediante la técnica de desalación está creciendo a tasas de un 40% a 50%

al año.

Esto quiere decir que la sustentabilidad que este proceso posee se basa en algo a largo

plazo, porque en un inicio este será costoso, ya que influye en la demanda y luego de un

tiempo, expertos se unirán a esta tecnología y por tanto bajaran sus costos y será

sustentable en el mundo, ya que el continente está formado en su totalidad por agua, y es

una buena manera de aprovechar recursos ambientales.

Si suponemos que ocurre una contaminación de los recursos hídricos del continente la

utilización de la desalinización de agua sería de gran ayuda, ya que con esta

transformación de agua salada a agua dulce se podría abastecer a todo el país con solo

realizar una desalinización de agua de mar en cada región que pueda hacer este proceso.

Tal vez no abastezca a todo el país pero si a su mayoría, ya que se ha establecido que las

plantas de desalinización existentes en nuestro país son de gran utilidad, pero debería

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aumentar la cantidad de litros producidos diarios para mantener mayor resguardo de

agua que luego será utilizada por todos como agua dulce.

¿Qué hay con respecto a la región de Atacama?

Actualmente en Atacama se manejan varios proyectos sobre plantas desalinizadoras. El

mas importante es el propuesto por la empresa Aguas de Barcelona (Agbar) Chile, filial de

la controladora de Aguas Andinas, que presentó ante la Corema de Atacama una

Declaración 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 podrá

procesar un caudal de mil litros por segundo. Esta inversión responde a que en la Región

hay una necesidad de 600 litros de agua por segundo. Agbar agrega que construirán la

planta con un grado de holgura para que su capacidad esté acorde con los desarrollos que

tiene la propia ciudad de Copiapó y los proyectos mineros de la zona.

La oportunidad de esta empresa de entrar en el negocio de la desalinización surge porque

las mineras están tratando de buscar fuentes distintas a los acuíferos para el

abastecimiento de sus procesos. La cantidad de derechos de agua que están inscritos

versus la cantidad que se ocupa, en la Tercera Región, es de 12%. Pero se constituyeron

más 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 acuíferos.

Otro proyecto vigente es del grupo CAP presentado ante la Conama, un proyecto que se

espera desarrollar en el valle del río Copiapó, específicamente en Punta Totoralillo, en las

proximidades de Caldera.

Contaría con una inversión total de US$248 millones y entraría en operación a mediados

de 2012. Tendría una capacidad inicial entre 200 y 400 litros por segundo., y prevé

aumentar su capacidad secuencialmente, ajustándose a la evolución de las necesidades de

la cuenca, hasta alcanzar una producción de 600 litros por segundo.

Otro proyecto que sin duda el con mayor recurso monetario, US$ 3.500 millones, está en

manos de la minera angloaustraliana BHP Billiton y el recurso hídrico extraído serviría para

abastecer a la faena de Minera Escondida. La iniciativa obtuvo la aprobación ambiental de

la Corema de Antofagasta este año, pero debido a la crisis el proyecto fue "congelado" y

se estima que las obras podrían comenzar en 2011.

Por supuesto que todas estas plantas son asequibles, pero no lo seria si todas se

fabricaran. La idea, claro está, es aprobar la más adecuada a las exigencias de la Región.

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Por supuesto que el pensar en unificar todas generaría la mejor de las confianzas y

resultados. Pero por supuesto es algo difícil de analizar y estudiar.

Obviamente que cada uno de estos proyectos optarían por que quedaran a cargo de los

mismos dueños. Sin duda quien más garantía tiene es Aguas de Barcelona Chile. Ya que en

el mundo tiene más de 30 plantas, con lo que opera 680 mil metros cúbicos día. Y la más

grande es la planta de Barcelona, que abastece a 5,4 millones de habitantes.

Por supuesto que como grupo esperamos la realización pronta de estos proyectos, ya que

nos involucran directamente al ser ciudadanos de la región de Atacama y mas aún

sabiendo que hace no mucho se informo que la tasa de agua potable en Copiapó, no

pasaría de más de 5 años, cosa que a todos nos debe preocupar.

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Situación en el mundo:

El 40% de la población vive a una distancia menor de 100 km del mar. Por la escasez del agua, la desalación se ha convertido en la mejor opción para el abastecimiento de agua a Islas y zonas costeras con recursos escasos, al haber obtenido estudios ambientales, se puede comprobar que actualmente la producción de agua desalada podría cubrir las necesidades escasas de una población de aproximadamente 100 millones de habitantes.

España es el cuarto país productor de agua desalada en el mundo después de Arabia Saudí, Emiratos Árabes y Estados Unidos.

Este proceso ha aumentado en todo el mundo de manera extraordinaria, en la actualidad se producen 40 millones de metros cúbicos al día y se deduce que para el año 2010 se acreciente a 64 millones, y en el 2015, a 97 millones.

La desalinización en España:

Lanzarote, Canarias, España.

España edificó la primera planta desaladora de Europa hace 40 años, fue la puerta de entrada de la industria desalinizadora en Europa con la instalación de la planta Lanzarote, en las Islas Canarias, en 1964. Desde entonces, el proceso se ha extendido por las islas e incluso en la España continental. 900 plantas desalinizadoras desalan diariamente 1.400.00 metros cúbicos de agua. Las empresas españolas son líderes en este mercado y

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están presentes en regiones como India, Oriente Medio y Norteamérica. La idea española contribuye a producir la desalinización como un origen razonable de suministro de agua potable para millones de personas. Apenas a unos pasos del Mar Mediterráneo, en la costa meridional de España, resuena un zumbido de máquinas en el complejo de Carboneras, la mayor planta desalinizadora de agua marina de Europa.

En el interior del complejo el agua fluye a través de conductos de colores brillantes y de tanques, pasando por capas de filtros químicos y físicos antes de alcanzar el núcleo de la planta, las membranas de osmosis inversa que convierten el agua de mar en agua dulce.

Las empresas españolas han construido y puesto en marcha numerosas plantas de desalinización, primero en las Islas Canarias, instaladas frente a la costa africana, donde el agua potable es un bien escaso. Estas empresas, no han dejado de crecer, al tiempo que afinaban sus procesos y mejoraban constantemente tanto en coste como en eficiencia. La investigación continúa en las Islas Canarias, donde siguen buscándose formas de combinar la desalinización con energías renovables a fin de proporcionar soluciones ecológicas y sostenibles a comunidades de países en vías de desarrollo. En la actualidad, las empresas españolas copan los primeros puestos de la competencia en el mercado internacional del diseño, ingeniería, construcción y gestión de nuevas plantas desalinizadoras.

Hoy en día, España es, por capacidad de desalinización, el cuarto usuario de estas técnicas en el mundo, sólo por detrás de Arabia Saudí, los Emiratos Árabes Unidos y Kuwait. Las más de 700 plantas desalinizadoras de España producen aproximadamente 1,6 millones de metros cúbicos de agua al día, suficientes para abastecer una población de 8 millones de habitantes.

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La tecnología más utilizada en España es la de osmosis inversa, en base a su mejor presión de producción de agua. Tan sólo la calidad del agua es peor que en el resto de las tecnologías, si no se contempla el aumento de un segundo paso para reducir la concentración salina residual, tras un único paso por las membranas. La instalación de plantas desalinizadoras en España se plantea como solución en áreas localizadas. Hasta ahora la capacidad instalada en la mayoría de las plantas no es muy grande, lo que no ocurre en otras zonas de alto déficit estructural, como en el Medio Oriente, donde se instalan grandes plantas en zonas aisladas de los asentamientos urbanos y se construyen grandes tuberías para su traslado. España es el país europeo puntero en tecnologías de desalinización por osmosis inversa.

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Desalinización en Israel:

La desaladora de Ashkelon, es la planta mas grande del mundo, inaugurada en el año 2005. Tiene capacidad para producir 330.000 metros cúbicos de agua cada día o 120 millones al año. Hoy en día, el 90% del agua que consume Israel proviene de más de 1.200 pozos subterráneos repartidos por todo el país y que logran profundidades de más de un kilómetro y medio y de la única fuente superficial de agua dulce del país, el mar de Galilea.«En la actualidad, esta tecnología aporta el 10% del agua consumida en el país, pero en 2012 supondrá cerca del 30% del total. Este gran amento porcentual en tan poco tiempo es posible debido a la poca población del país, que ronda los siete millones de personas.

Ante la disminución de las lluvias en la zona norte del país, la desalación se ha convertido casi en la única vía que tiene Israel para garantizar la calidad de vida de un país en constante crecimiento tanto económico como demográfico. Sin embargo, la desalación no está ausente de críticas ambientales.

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L as plantas están equipadas con un sistema de recuperación de la energía a partir de la salmuera que permite reciclar el 40% de la energía empleada, lo que les permite producir agua desalada a 0,38 euros el metro cúbico, el precio más bajo del mundo.

El país recicla más del 75% de sus aguas residuales y las conduce mediante una vía paralela a la de repartición de agua potable a todas las zonas agrícolas para suministrar los regadíos.

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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 oceánica a tratar obteniendo como resultado

algo más 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. Además existen otros

factores que alteran el medio ambiente tanto directa como indirectamente, éstos son:

*El consumo de energía

*Vertido de salmuera

*Otros vertidos

*Ruidos

*El impacto visual y sobre el territorio

*Emisión de CO2

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En primero lugar tenemos el consumo de energía, que puede ser tanto eléctrica como de vapor. La

osmosis inversa es la principal técnica utilizada para la obtención de agua consumible, pero es

importante destacar el consumo de energía que esta necesita para funcionar; para producir tan solo

1000 litros, es necesario 2.60 a 5 kwh/m3. Este consumo produce la emanación de CO2, lo que

contribuye al calentamiento global.

Además también hay que recalcar, el transporte de la solución salina a tratar desde su origen hasta la

planta desalinizadora.

Por otra parte, tenemos los vertidos de salmuera; que es una solución constituida por agua y una

muy alta concentración de sales. Ésta se caracteriza por poseer diferentes niveles de pH y temperatura,

agregando que también contiene diferentes productos químicos dañinos; 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 hábitat como en la vida marina.

Las sales contenidas en la salmuera se depositan sobre el lecho marino. Y sobre éste viven

especies que son estenohalinas, es decir, que no toleran grandes cambios de salinidad, trayendo consigo

cambios en la población vegetal y animal. Un ejemplo son las praderas de Posidonia (plantas marinas,

que poseen raíces, 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 verán

afectadas negativamente, debido a la baja producción de oxígeno, fortaleza de las plantas y la biomasa

disponible.

Además, como se mencionó anteriormente existen otros componentes químicos que afectan el

medio ambiente que son lanzados al mar una vez cumplida su misión (pre-tratamiento del agua,

limpieza de las membranas utilizadas). En sus inicios no se tomó en cuenta el impacto que podían

producir estos químicos, por el hecho de que son bajas las concentraciones arrojadas al mar, pero

después se descubrió lo contrario, no solo por su concentración sino también por la carga que

representan. Éstos compuestos y/o elementos junto a sus impactos se representan en la siguiente tabla:

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Por otra parte, la contaminación acústica no podía estar ausente en estos tipos de industria. Para

impulsar el agua desde su origen y más aun, vencer la presión osmótica de la membrana es necesario

utilizar poderosas bombas las que generan ruidos que sobrepasan los 90 dB.

Las plantas desalinizadoras también provocan efectos visuales debido a las construcciones. Por lo

general se construyen en zonas costeras, alejadas de playas y zonas turísticas. Estas industrias se

caracterizan por no poseer una estructura fija, sino que se adaptan según 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,

energías renovables como son las energías eólica y solar.

Como es el caso de Túnez y Marruecos, en donde se han instalado 5 plantas que utilizan la solar

como fuente de energía.

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Y por último y no menos importante, tenemos el problema provocado por el tan hablado Co2, este gas

Está compuesto por dos moléculas de Oxígeno y una de Carbono. Posee forma lineal, y a pesar de tener

enlaces polares (un extremo está cargado positivamente, mientras que el otro lo está en forma

negativa), es no polar.

De forma natural, el dióxido de carbono posee un ciclo tanto biológico como

biogeoquímico(movimiento másico de los elementos entre componentes vivientes y no vivientes a

través de procesos de producción y descomposición).

En el ciclo biológico, el anhídrido de carbono (IV) es intercambiado entre los seres vivos (a

través de la respiración y transpiración tanto de animales como vegetales) y la atmósfera. Éste

proceso es relativamente corto y puede renovar el carbono de toda la tierra en 20 años.

Por otra parte tenemos el ciclo biogeoquímico, el cual ocurre entre la atmósfera y los océanos y

suelos. El CO2 se caracteriza por ser altamente soluble, lo que provoca que reaccione fácilmente

con el agua del océano produciendo ácido carbónico, éste se disocia inmediatamente dando lugar

al ión bicarbonato (HCO3-) y al carbonato (CO3

-2). El ión bicarbonato se une a los tejidos de los

seres vivos (en los caparazones de los animales acuáticos), siendo este proceso más extenso que el

biológico.

La absorción del CO2, por parte del agua, depende de la temperatura, esto quiere decir, que al

encontrarse fría 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 océano libera anhídrido

carbónico a la atmósfera, disminuyendo su concentración en el mar.

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En el océano, el 85% del carbono se encuentra disuelto en forma de ión bicarbonato, mientras que

el 15% como carbonato, el 0.5% como CO2 gaseoso, mientras que la concentración de H2CO3 es

mucho menor al 0.5%.

El efecto invernadero:

El dióxido de carbono tiene como función reducir la emisión de radiación al espacio, es decir, de

mantener el clima necesario para vivir. Pero el aumento drástico de este anhídrido ha provocado

que un gran número de rayos solares no abandonen la superficie terrestre aumentando la

temperatura en nuestro planeta. Esto también afecta al proceso del CO2 con respecto al mar,

como se explicó anteriormente; al calentarse más el planeta el océano desprende más dióxido de

carbono a la atmosfera.

Usos del CO2:

Este compuesto como tal, puede tener diferentes utilidades, las cuales nombraremos a

continuación. Para no ser solamente expulsado a su suerte en la atmósfera podemos captarlo y

brindarle alguna de las siguientes funcionalidades, es decir reciclar ese producto.

- Se utiliza como agente extintor, al eliminar el oxígeno que alimenta al fuego.

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- En la industria alimenticia, se utiliza en las bebidas carbonatadas para proporcionarles

efervescencia.

- Como ácido:

- Poco contaminante o inocuo

- En la industria de los lácteos, ayuda a cuajarlos sin la necesidad de agregar saborizantes, además

de poseer bajo costo.

- Neutraliza residuos alcalinos, sin la necesidad de agregar otros ácidos contaminantes como el

sulfúrico.

- En la agricultura: Neutraliza el pH, evita los depósitos de cal, y ayuda a la disponibilidad de

algunos nutrientes del suelo.

- En estado líquido; se utiliza como refrigerante y en estado sólido, también llamado hielo seco,

como niebla artificial (en espectáculos, efectos especiales en el cine)

- Para la generación de luz coherente (láser de CO2)

- En procesos supercríticos, se utiliza como disolvente junto con el agua, etc.

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Inconvenientes de la desalinización

En el proceso de extracción de la sal del agua de mar se producen restos salinos que, una vez vaciados al mar, afectan a la flora marina al aumentar la salinidad de las aguas. Las complicadas instalaciones de ósmosis inversa requieren un gran consumo de electricidad. Las desalinizadoras se instalarían en lugares no ocupados por las urbanizaciones turísticas. El agua desalada, al parecer, podría perjudicar a la agricultura. Los cítricos, por ejemplo, tan abundantes en la zona de Valencia y Murcia, son muy sensibles a los minerales que contiene el agua desalada. Habría que realizar nuevas y costosas obras de infraestructura para trasladar el agua desalada a las zonas donde es necesaria.

Ventajas de la desalinización

El sistema de desalinización consumiría un 30% menos de energía que la requerida para trasladar el agua del Ebro a Cataluña, Comunidad Valenciana, Murcia y Almería. Podrían utilizarse energías renovables para el funcionamiento de las desaladoras, dado que en numerosas zonas del sur y el este del país, el sol y/o el viento abundan.

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Conclusión:

Uno de los grandes problemas que presenta nuestra sociedad alrededor de todo el mundo es la escases de agua, que cada vez se hace más difícil conseguirla. Para ello se pensó en un método 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 es efectivo que esta agua nos sirva para abastecernos. Para lograr transformar el agua de mar en agua potable y consumible se pensó en la DESALINIZACION DEL AGUA, para llegar a sacar la sal del agua marina se utilizan varios procesos, dentro de ellos están, la destilación, la congelación, la evaporación relámpago, la formación de hidratos, la electrodiálisis y por ultimo esta la osmosis inversa, que es la más importante de todas ya que es la más usada debido a que es el método más conveniente de todos. Por otro lado en nuestra investigación sobre el tema nos encontramos que este mecanismo es muy bueno para nuestra supervivencia pero es dañina para nuestra flora y fauna marina, como también para nosotros ya que el proceso de desalinizar el agua nos conlleva al aumento de nuestro gran problema que es el conocido calentamiento global y es preocupante, también afecta a nuestra naturaleza marina, ya que todo el residuo salino que deja la separación de la sal del agua de mar, vuelve a este, elevando la concentración de sal en el sector de descarga y dando muerte a la población de ese sector. Junto con lo anterior averiguamos que algunos de los países que comenzó con esta técnica fueron, España, Medio Oriente, EEUU, entre otros. Chile también se sumo a este proceso, ya que es un país donde el agua es fundamental comercialmente, y es un tema que nos preocupa, ya que el agua en nuestro país es cada día mas escaza.

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Bibliografía:

- Tesis Universidad de Atacama; desarrollo del proyecto de de plantas

desalinizadoras,2001

- http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/2005/02/23/117270.php

- http://es.wikipedia.org/wiki/Desalinizaci%C3%B3n

- http://weblogs.madrimasd.org/remtavares/archive/2006/04/28/20423.aspx

- http://assets.wwf.es/downloads/posiciondesalinizadorasok1.pdf

- http://www.greenpeace.org/espana/about/faq/preguntas-sobre-las-campa-as-

d/que-es-la-desalaci-n-o-desali

- http://www.conama.org/documentos/2.pdf