Estudiantes de Baja California crean una desaladora que funciona con energía geotérmica

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Sobre la Entidad

UNAM
La Universidad Nacional Autónoma de México es una universidad pública mexicana, la más grande del país y de América Latina,
  • Es 20 por ciento más eficiente que las comerciales y con tecnología 100 por ciento universitaria, en proceso de patente 
  • Aprovecha una energía alternativa abundante en nuestro territorio y puede ser llevada a comunidades cercanas a la costa, que no cuentan con energía eléctrica y que padecen escasez de agua potable 
  • Creado en el Instituto de Ingeniería, emplea intercambiadores de calor, donde el agua de mar se evapora y condensa hasta convertirse en recurso potable para las comunidades, explicó Héctor Miguel Aviña Jiménez

Integrantes del grupo iiDEA (Instituto de Ingeniería Desalación y Energías Alternas) de la UNAM prueban ya un prototipo de laboratorio de la primera desaladora modular geotérmica desarrollada en México, hasta 20 por ciento más eficiente que las comerciales y con tecnología 100 por ciento universitaria, en proceso de patente.

Se trata de una herramienta que aprovecha una energía alternativa abundante en el territorio –evita la emisión de gases contaminantes a la atmósfera y está disponible las 24 horas del día– y, aún mejor, que puede ser llevada a comunidades cercanas a la costa, que no cuentan con electricidad y/o padecen escasez de agua potable, como muchas de la península de Baja California.

Héctor Miguel Aviña Jiménez, coordinador técnico del grupo del Instituto de Ingeniería, explicó que en el norte del país, donde llueve poco o nada, la desalación del agua de mar es una de las opciones para solucionar la demanda hídrica en áreas costeras.

El norte del país, donde llueve poco o nada, la desalación del agua de mar es una de las opciones para solucionar la demanda hídrica en áreas costeras.

Aunque ya se recurre a esta opción en zonas turísticas, como Los Cabos, sólo se emplea en hoteles, con pequeñas plantas que utilizan un proceso llamado “ósmosis inversa”, que consiste en un sistema de filtración por membranas que requiere electricidad.

La península de Baja California tiene variedad de fuentes de energía renovable: solar, eólica, geotérmica, mareas y corrientes. “Buscamos procesos de desalación que se pudieran acoplar con ellas”.

Para proponer una solución al reto de la disponibilidad de agua, el equipo de jóvenes universitarios analizó, primero, cuáles son los procesos que se utilizan en el mundo; entre ellos, se encuentran algunos térmicos que consisten en condesar el vapor del agua de mar. “El vapor es, en realidad, un destilado del líquido marino; de hecho, si se quiere ocupar para consumo humano se deben añadir un poco de sales”, aclaró Aviña Jiménez.

Se optó por el proceso más sencillo: destilación con energía geotérmica, recurso energético donde México tiene un potencial grande, que por ahora sólo se ocupa para producir electricidad y ducharse en balnearios termales.

Baja California, que se separa del continente y un día será una isla, es un territorio lleno de fallas geológicas y eso produce grietas, fracturas y deslizamientos que generan calor; es decir, el calor y el agua de mar están muy cerca y se pueden aprovechar en sitios como Ensenada, Puertecitos, Los Cabos, La Paz, San Felipe o San Quintín.

Desaladora

La desaladora modular geotérmica desarrollada por el grupo iiDEA emplea procesos por medio de intercambiadores de calor, donde el agua de mar se evapora y condensa hasta convertirse en recurso potable para las comunidades.

El líquido caliente que sale de pozos geotérmicos o lagunas ingresa a los intercambiadores de calor (tubos), que se ubican dentro de varias cámaras a menor presión, es decir, con menos punto de ebullición, y el agua de mar se hace pasar por aspersión, en forma de pequeñas gotas, sobre los tubos para evaporarlas.

El proceso es continuo, hasta que todo el vapor se junta y condensa; así tenemos, como producto final, agua sin sales. “El líquido marino tiene, en general, 35 mil partes por millón de partículas de cloruro, sodio, potasio y otras sales; el que obtenemos en la desaladora contiene de cinco a 10 partes por millón”.

Para la agricultura ese recurso ya es útil y para consumo humano es necesario añadir ciertas sales, hasta alcanzar 300 o 400 partes por millón, reiteró.

En cuanto al costo, Aviña Jiménez refirió que un metro cúbico de agua desalada por ósmosis inversa cuesta alrededor de un dólar; “esperamos que con este tipo de tecnologías basadas en un recurso gratuito, como la geotermia, el precio disminuya a 80 centavos de dólar”.

Por estar basado en geotermia, este desarrollo tiene la ventaja de que su fuente energética está disponible las 24 horas, “porque si usara energía solar, tendríamos que contar con un sistema de almacenamiento térmico para las horas donde no hay radiación, aunque se pueden hacer sistemas híbridos”, subrayó.

Un metro cúbico de agua desalada por ósmosis inversa cuesta alrededor de un dólar

Por ahora se cuenta con un prototipo de laboratorio de una sola cámara que produce alrededor de 400 litros al día, si trabaja las 24 horas, pero se pretende fabricar uno de tres cámaras, gracias a la participación de iiDEA en el consorcio del Centro Mexicano de Innovación en Energía Geotérmica (CEMIE-Geo), impulsado por el gobierno federal y donde colaboran 22 instituciones, 12 académicas y 10 empresas, y que ya otorgó recursos económicos a la investigación.

Aunque se cuenta con los recursos para hacer el modelo de tres cámaras, “el prototipo, que ya funciona y que nos permite hacer rediseños, es funcional para ponerlo en alguna de las poblaciones cercanas a Mexicali, donde iiDEA tiene una sede”.

El proyecto del consorcio tendrá una duración de cuatro años, de los cuales han transcurrido seis meses. Al término, los universitarios deberán entregar los prototipos funcionando en campo; también se espera iniciar pequeñas empresas vinculadas con el Instituto de Ingeniería, pues además de los beneficios sociales para la población, se pueden obtener otros económicos, para los jóvenes involucrados.

Al respecto, Aviña señaló que tan sólo el año pasado, del grupo se han desprendido 15 tesis de licenciatura y cuatro de maestría, una tercera parte de ellas relacionadas con este tipo de proyectos. Incluso, en 2015 se graduará el primer estudiante de doctorado.

Este desarrollo tiene la ventaja de que su fuente energética está disponible las 24 horas

Se trata de un grupo multidisciplinario de ingenieros mecánicos, químicos, mecatrónicos y en telecomunicaciones; sociólogos, psicólogos, biólogos y físicos, quienes no sólo innovan tecnología, sino que analizan aspectos sociales, económicos y legislativos.

iiDEA cuenta con el apoyo de una decena de académicos del propio II y de los institutos de Investigaciones en Materiales y de Energías Renovables, de las facultades de Ingeniería y Química y del Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico, todos de esta casa de estudios; asimismo, de la Universidad Politécnica de Baja California, Universidad Autónoma de Baja California y del Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada. “Los investigadores nos apoyan mucho, pero los jóvenes deben resolver los problemas emergentes, los que vengan en el futuro”.

Como continuación de uno de los llamados megaproyectos IMPULSA de la UNAM, también se dispone de un deshidratador de alimentos, una planta de desalación de ósmosis inversa con paneles fotovoltaicos y un sistema de generación de electricidad mediante energía geotérmica.

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