Desalinación del agua del mar
Desalinización del Agua del Mar
Luis Núñez Torres lualnuto@yahoo.es
Partes
1.- Torre.
2.- Grúa.
3.- Bocatomas de agua.
4.- Filtros.
5.- Válvula
6.- Bomba
7.- Tubería de captación.
8.- Generadores eléctricos.
9.- Válvulas de entrada.
10.- Tubería de drenaje.
10.- Veleta de drenaje.
11.- Tubería de distribución.
12.- Tubería de descarga.
13.- Caldera.
14.- Tubería de destilación.
15.- Cámara frigorífica.
16.- Tubería.
17.- Cisterna.
Descripción del funcionamiento
La torre se encuentra a un par de kilómetros de la costa. Esto debido a que el agua del mar a esta distancia de la playa y una mayor altura del suelo marino no contiene arena, ni esta contaminada como el agua de la orilla del mar. Es lo que se denomina agua pre tratada, que es mas fácil de purificar. La torre cuenta con una grúa, la cual sirve para el mantenimiento de la tubería de captación. En la torre se sujeta la toma de agua de la tubería de captación que cuenta con 3 bocatomas, cada una con un filtro que impide el ingreso de cuerpos extraños como peses, algas, etc. y hasta cierto punto, filtra la sal del agua de mar que ingresa. Se cuenta con 3 bocatomas para que mientras se de mantenimiento a 1, las otras 2 sigan captando agua y no se detenga la captación de agua. Se cuenta con una válvula de entrada que se cierra en casos mantenimiento, obstrucciones, etc.
Gracias a su posición diagonal, la tubería capta el agua por gravedad, pero con el apoyo de una bomba, cuyas características principales son: Caudal nominal: 360 m3/h; Altura manométrica: 42 mca; Potencia del motor: 75 kW. Generalmente una bomba transporta el agua hacia arriba, pero en esta ocasión bombeara el agua hacia abajo, multiplicando la velocidad del agua obtenida por gravedad dentro de la tubería. Por lógica, una mayor velocidad del agua, hará que los generadores produzcan una mayor cantidad de electricidad. La generación eléctrica por gravedad del agua es el mismo principio usado en las hidroeléctricas.
La tubería de drenaje esta varios metros por debajo de la tubería de captación. El agua se capta a ½ metro por debajo del nivel del mar y desemboca entre 8 y 15 metros (dependiendo de la geografía del terreno) por debajo del nivel del mar, casi al ras del suelo marino y usando una veleta (la cual funciona igual que una veleta de viento) se elimina el agua de la tubería de descarga. Cuando las olas se dirigen hacia la playa, la veleta se alinea con la corriente y el chorro de agua siempre saldrá en la misma dirección que la corriente marina. De esta manera, el agua que sale de la tubería no ira en contra de la corriente marina y fluirá sin encontrar resistencia, permitiendo que la corriente dentro de toda la tubería no se vea afectada. Esto a la vez mantiene limpia la salida de la tubería de drenaje de cuerpos extraños, arena, basura, etc. Además, la veleta cuenta con una tapa que se cierra cuando agua de mar quiere ingresar y se abre cuando se drena el chorro de agua.
Si toda la tubería tendría una longitud de 3 kilómetros y pondríamos un generador cada 200 metros uno del otro dentro de la tubería. Serian 15 generadores, donde cada generador sería capaz de producir un Megavatio, potencia que es suficiente para abastecer a 1,000 hogares. Por lo que 15 generadores producirían electricidad suficiente como para abastecer a 15,000 hogares, pero como la bomba aumentar la fuerza o presión del agua sobre los generadores, la cantidad de electricidad producida se puede multiplicar. Pero para este proyecto le energía se usara para destilar el agua marina en agua dulce.
DESTILACIÓN DEL AGUA MARINA EN AGUA DULCE
Aristóteles obtuvo agua dulce mediante el sistema de destilación de las aguas marinas. En el siglo XVI Blasco Garay y Leonardo Da Vinci, presentaron maquinas similares que usando calderas obtenían agua dulce destilando el agua del mar. En ese entonces la limitada energía era un obstáculo. Pero 15 MW pueden proveer electricidad mas que suficiente para todo el funcionamiento de la planta de tratamiento requiere. Convirtiendo miles de metros cúbicos de agua salada en agua dulce al día.
Cerrando la válvula de la tubería de drenaje, se abre la válvula de la tubería de distribución que como su mismo nombre lo dice, distribuye el agua de mar a las calderas por medio de las tuberías de descarga. Estas tuberías de descarga también sirven para pre calentar el agua antes de que ingresen en las calderas. Al suministrar cantidades de agua tibia a la caldera, se acortan los tiempos del proceso de tratamiento. Dentro de las calderas, el agua marina hervirá como en una olla a presión. El agua de mar contiene 4% de sólidos disueltos como sal, cloro, etc. que puede separarse completa y fácilmente mediante lo que se conoce como destilación individual, primero evaporando el agua y luego condensando el vapor en una cámara fría, como se hace en cualquier alambique, obteniendo como resultado; agua pura o destilada. En el fondo de las calderas quedara la salmuera pura, que deberá ser removida cada cierto tiempo y puede ser devuelta al mar, ya que no contiene ningún tipo de químico o también puede ser industrializada, extrayendo de esta sal marina cloruro sódico (86%) y el resto de otros oligoelementos como pueden ser calcio, magnesio y manganeso.
Las calderas están ubicadas a unos 5 metros bajo el nivel del mar. Por lo que el agua se capta por gravedad, no siendo necesarias las bombas que generalmente se usan en las plantas desaladoras. Ahorrando en electricidad, equipo, espacio y mantenimiento. Además, a esta profundidad la temperatura es mas alta que en la superficie, lo cual es ideal para el funcionamiento de las calderas. Una vez llenadas las calderas se hierve el agua de mar de la misma forma que en un alambique. El vapor sube por la tubería de destilación, que cuenta con un sistema conformado por varios tubos en el interior, lo cual hace que el vapor se comprima y se ve forzado a ascender con mucha presión. De esta manera se puede transportar el vapor a grandes distancias o alturas que es donde generalmente se construyen los reservorios de agua potable, no necesitándose nuevamente bombas, ahorrándose doblemente en electricidad, equipo y mantenimiento.
El vapor al llegar a la cámara frigorífica ingresa por una tubería serpenteante (al igual que un alambique), donde el vapor se condensa, resultando en agua pura o destilada. El agua ya purificada pasa por una tubería a la cisterna para su tratamiento y distribución publica.
Vale acotar que agua hervida no es igual que agua destilada, esta última no tienes sales ni iones mientras que el agua hervida mantiene sus sales minerales. Pero el agua destilada es mas apropiada para el consumo humano. Mientras el agua potable que se suministra en las redes urbanas proviene de ríos y fuentes que también son vías de desecho para la industria y la agricultura. A veces contiene metales como plomo, cal, flúor, etc. que se depositan en el organismo, haciéndolo envejecer prematuramente. También puede contener microorganismos nocivos como nitratos, nitritos que generalmente provienen de la descomposición de sustancias orgánicas. El agua destilada esta libre de todas estas impurezas macroscópicas, es tan pura que debe ser tratada nuevamente, ya que cuando este líquido es agitado violentamente o le entra polvo, sal común o azúcar, puede hervir de forma repentina y explotar.
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Luís, me parece interesante, podrías enviarme un esquema, ya podría ser interesante para África