Vista aérea de la PSA

En el año 2002 la Plataforma Solar de Almería (PSA) dio un nuevo impulso a su labor de investigación en el campo de la desalación mediante energía solar térmica, en el marco de un proyecto de investigación, denominado AQUASOL, el cual está financiado parcialmente por la Comisión Europea. El principal objetivo de este proyecto es el desarrollo de una tecnología híbrida solar-gas de desalación de agua de mar basada en el proceso de destilación multi-efecto (MED) que cumpla al mismo tiempo los principios de eficiencia energética, bajo coste y vertido nulo.

Para llevar a cabo este proyecto de investigación, la PSA cuenta en sus instalaciones con una planta MED dotada de 14 etapas o efectos colocados en disposición vertical y con alimentación directa del agua de mar a través del primer efecto. La destilación multi-efecto consiste en una serie de evaporaciones sucesivas del agua de mar, en un rango decreciente de temperaturas que van desde una máxima de 70ºC en el interior del primer efecto hasta los aproximadamente 35ºC de la última etapa. Para poder conseguir la vaporización del agua a esas temperaturas, es necesario provocar el vacío en el interior de la planta, de forma que la presión en el interior de cada una de las celdas se corresponda con la temperatura requerida para el citado proceso de vaporización.

Planta MED

En el interior de cada etapa se tiene un haz de tubos horizontales por cuyo interior circula el fluido térmico responsable de ceder la energía necesaria para el proceso de evaporación, mientras que el agua de mar es pulverizada directamente sobre la superficie de los tubos, formándose una fina película que favorece el mecanismo de transferencia de calor. En el proceso MED, el aporte energético externo sólo tiene lugar en el primer efecto, haciendo circular por el interior del haz tubular, o bien el vapor producido en una caldera o bien el agua caliente procedente de un campo de captadores solares. En el resto de etapas el fluido térmico empleado es el vapor de agua producido en la celda inmediatamente anterior al evaporar el agua de mar. Este vapor, al ceder su calor latente al agua de mar, se condensa en el interior de los tubos constituyendo el agua producto o destilado de una planta MED.

Para condensar el vapor producido en el interior del último efecto, se utiliza un condensador externo refrigerado por agua de mar, gran parte de la cual es de nuevo devuelta al mar a una temperatura superior a la del ambiente, y con un contenido energético que supone más de la mitad de la energía que es suministrada al proceso de desalación a través del primer efecto.

Líneas de investigación

La Plataforma Solar de Almería centra sus esfuerzos de investigación en tres líneas principales: en primer lugar, la búsqueda de los dispositivos de captación de energía solar más adecuados para el proceso de la destilación multi-efecto. Puesto que la temperatura máxima de operación de una planta MED está en torno a los 70ºC, se están investigando captadores estáticos de apariencia similar a los de uso doméstico para la obtención de agua caliente sanitaria. Estos captadores son capaces de realizar el trabajo de forma eficiente, además de resultar notablemente más económicos que otros tipos de captadores solares con seguimiento solar, como son los captadores cilindro-parabólicos. Con objeto de que la planta esté funcionando de manera continua, se ha incorporado un sistema de caldera de gas, lo cual permitirá reducir los costes del agua desalada a través de una reducción en los costes de amortización de la inversión.

Colectores de la desaladora

También dedican sus esfuerzos a evitar el vertido de la salmuera, agua con alta concentración de sal que resulta tras destilar el agua de mar, uno de los principales problemas de tipo medioambiental asociados a los procesos de desalación. La idea es implementar un secador solar de tipo pasivo que permita concentrar aún más el efluente salino, acelerando el proceso de obtención de sal. Además, se está intentando mejorar la eficiencia energética del proceso mediante la incorporación de una bomba de calor por absorción (bromuro de litio – agua) de doble efecto.

Esta bomba permitiría aprovechar el vapor de baja temperatura (35ºC) producido en el último efecto, y con el suministro de una fuente externa de alta temperatura (180ºC), conseguir obtener el aporte energético requerido por el primer efecto de la planta MED. De esta forma se consigue aumentar en más del doble la eficiencia energética, así como eliminar el vertido del agua de refrigeración al mar, evitando los efectos indeseados de su elevada temperatura.

Más información:

Página web de la Plataforma Solar de Almería