Aumento de la producción diaria de agua desalada, incremento de la calidad de ese recurso (que usará el consumidor doméstico y el sector agrícola) y mejora de la eficiencia de la instalación. Esos son los objetivos que persigue la inversión que ha ejecutado el Cabildo Insular de Gran Canaria en la Desaladora de Arucas-Moya, instalación (inaugurada en 1995) donde ha invertido un millon de euros (en mejoras tecnológicas de la desaladora propiamente dicha y en una instalación solar fotovoltaica para autoconsumo). ¿Objetivo? Aumentar en un 40% su eficiencia.
En la imagen, el presidente del Cabildo, Antonio Morales, y otras autoridades locales.
El proyecto de mejora de la Desaladora de Arucas-Moya tiene un presupuesto de 590.000 euros, mientras que la puesta en marcha de la instalación solar fotovoltaica ha demandado una inversión de 466.000 euros, «un esfuerzo económico necesario -asegura el Cabildo- para mantener el abastecimiento en el norte de la isla, donde las tres desaladoras -Moya-Arucas, Roque Prieto y Bocabarranco-, han tenido que funcionar al cien por cien durante los dos últimos años debido a la sequía» (el Cabildo tiene ya en marcha además la ampliación de Roque Prieto, por diez millones de euros).
En la Desaladora de Arucas-Moya, el Cabildo ha reemplazado las membranas de uno de sus dos módulos por otras «más eficaces y de bajo consumo». Según el ente insular, la sustitución de estas membranas hará además «innecesario el uso del bastidor de refino, lo que se traduce en otro recorte del gasto energético, que se suma al que aportará el rediseño del sistema de alta presión». Tras la obra, la Desaladora -explican desde el Cabildo- incrementará su eficiencia en un 40% y recuperará su volumen de producción de 15.000 metros cúbicos diarios (la mitad, para abasto, y la mitad, para agricultura).
Más allá de los aspectos cuantitativos, el Cabildo destaca «los cualitativos, pues la planta pondrá a disposición de la agricultura aguas de mayor calidad, con menor salinidad y un porcentaje de boro también inferior». Así, esta desaladora contribuirá a elevar la cifra top de 11 millones de metros cúbicos de agua que alcanzarán este año las desaladoras del Cabildo grancanario para afrontar la escasez de lluvias.
La segunda gran actuación
En cuanto a la instalación solar fotovoltaica para autoconsumo, ocupa 2.250 metros cuadrados de un depósito regulador (de modo que aprovecha una superficie que no tenía otro uso) y está integrada por 860 paneles solares. El Cabildo estima que la electricidad que generen equivale a la que produciría la combustión de 75 toneladas de petróleo al año, por lo que evitará la emisión de 371 toneladas de CO2 a la atmósfera. El Gobierno insular, que ha invertido en esta obra 466.000 euros, estima que su nueva instalación solar FV, que cuenta con una potencia de 260 kilovatios, generará unos 450.000 kilovatios hora anuales y ahorrará 50.000 euros en la factura cada año.
Tras la planta fotovoltaica ejecutada en la Desaladora de Bocabarranco, esta es la segunda gran actuación que culmina el Cabildo dentro del Plan Renovagua, dotado con 18 millones, y cuyo objetivo es instalar 10 megavatios de potencia en las centrales del Consejo Insular de Aguas. Se trata -informa el Cabildo- de 36 acciones (incluidos cuatro aerogeneradores), «para dejar de importar 4.700 toneladas de petróleo, de emitir 17.500 toneladas de dióxido de carbono, y ahorrar 2 millones de euros al año en la senda hacia la ecoisla de la mano de sus grandes aliados, sol y el viento de Gran Canaria».
Será pionera en España y su construcción supondrá invertir 24 millones de euros y podría contar con financiación de la UE.
Instalaciones del Canal de Isabel II – CANAL DE ISABEL II.
La Comunidad de Madrid tiene previsto c onstruir una planta de generación de hidrógeno verde que se nutra de agua regenerada, una circunstancia que la convertirá en pionera en España «y tal vez también a nivel internacional».
La planta se realizará a través de la empresa pública canal de Isabel II, y supondrá una inversión de 24 millones de euros. El gobierno regional tiene previsto presentar ante el Gobierno Central, «en el marco de los fondos europeos Next Generation, este proyecto, ambicioso y transformador».
Será la primera instalación de este tipo en nuestro país que utilice agua regenerada como fuente de generación de hidrógeno, ya que normalmente lo que usan es agua potable o procedente de embalses. Con esta planta se obtendrá «toda la energía necesaria para su funcionamiento de fuentes renovables, producidas en la propia instalación mediante energía eléctrica fotovoltaica y biogás».
Además, «el oxígeno producido durante este proceso, permitirá también mejorar el rendimiento de la depuración de las aguas residuales tratadas en la planta». Este proyecto no se demorará en el tiempo: de hecho, ya se están licitando actuaciones concretas para su puesta en marcha, como la instalación de una planta fotovoltaica para disponer de suficiente energía renovable.
Las aguas subterráneas del campo que drenan el Mar Menor y el Campo de Cartagena presentan un alto contenido en nitratos y sales. Investigadores y técnicos, a través de un proyecto europeo de economía circular, desnitrificarán y desalarán estas aguas de pozo a través de un proceso industrial basado en fuentes de energías renovables –biomasa y energía solar fotovoltáica– para su uso en regadío.
Esta inicitiva, denominada LIFE-Desirows, dará comienzo este mes y se desarrollará hasta finales de 2023, con un presupuesto de más de 1.6 millones de euros, de los que 867.000 euros cuentan con financiación de la Unión Europea. El proceso industrial que se empleará permitirá reutilizar la totalidad de las aguas subterráneas y, además, reducirá la llegada de nitratos al Mar Menor.
Así, las sales se aprovecharán para generar otros usos industriales y agrícolas, según explicaron los investigadores principales del equipo investigador de la UCT, Juan García Bermejo y Ángel Molina García, durante la presentación del proyecto.
En concreto, el proyecto LIFE-Desirows tiene por objeto reciclar la salmuera eliminando en primer lugar los nitratos, recuperando parte de las sales de menor solubilidad para su posterior uso como fertilizantes, y permitiendo que el resto de sales puedan tener un uso industrial.
A la vez que se concentran las sales, se recupera hasta el 98% del agua desalada, cuando en la actualidad se alcanzan rendimientos inferiores al 75%. Todo se realiza mediante energías renovables obtenidas combinando la energía solar fotovoltaica y la generada mediante biomasa.
El proceso propone extraer todas las sales del agua y se enmarca en los denominados de ZLD (Descarga Cero de Líquido, por sus siglas en inglés). Por tanto, toda la salmuera es reciclada. Además, el proyecto cumple con la estrategia de economía circular en tanto en cuanto no se generan residuos dado que se propone reutilizar la totalidad de las sales, señalan los investigadores.
En este proyecto europeo (referencia LIFE19 ENV/ES/000447) participan cinco grupos de investigación de la UPCT, especializados en ingeniería eléctrica, energías renovables, ingeniería térmica y fluidos y tratamiento de aguas. Los investigadores pertenecen a las escuelas de Industriales, Agrónomos, Caminos y Minas.
DEWA logra un nuevo récord mundial de la tarifa más baja del coste normalizado de agua, de 0,277 dólares esatdounidenses.
a Autoridad de Electricidad y Agua de Dubai (DEWA), ha logrado un nuevo récord mundial de la tarifa más baja de coste normaizado de agua de 0,277 dólares por metro cúbico para su planta de 120 millones de galones por día, MIGD, Hassyan Sea Water Reverse Osmosis, SWRO.
El proyecto es el primer proyecto modelo de DEWA como productor independiente de agua, IWP.
DEWA ha adoptado el modelo de adquisición de IWP para la planta desalinizadora de Hassyan tras el éxito del modelo de Productor Independiente de Energía, IPP, en los proyectos del Parque Solar Mohammed bin Rashid Al Maktoum. El proyecto se pondrá en marcha en 2024. La planta utilizará la última y más eficiente y confiable tecnología para apoyar la red de agua de DEWA para asegurar un suministro de agua sostenible.
«Trabajamos para lograr la Estrategia de Energía Limpia de Dubai 2050 para proporcionar el 75 % de la capacidad total de energía de Dubai a partir de fuentes de energía limpia para el año 2050 y hacer de Dubai la ciudad con la huella de carbono más baja del mundo. Estamos construyendo plantas de producción de agua basadas en la Ósmosis Inversa, OI, que requiere menos energía que las plantas de destilación flash multietapa, MSF, lo que la convierte en una opción más sostenible para la desalinización del agua. Para el año 2030, DEWA tiene como objetivo producir el 100 % del agua desalinizada mediante una mezcla de energía limpia y calor residual», dijo Saeed Mohammed Al Tayer, MD y CEO de DEWA.
«El proyecto forma parte de la estrategia de DEWA para aumentar la capacidad de desalinización de agua en Dubai a 750 MIGD, de los 470 MIGD actuales. Actualmente, DEWA desaliniza el agua mediante la producción conjunta de electricidad y agua, utilizando la eficiente tecnología de destilación de MSF, que depende del calor residual creado por la producción de electricidad para la desalinización del agua. DEWA también utiliza la ósmosis inversa para desalinizar agua, una tecnología probada que también se utiliza en todo el mundo, que es ideal para la gran capacidad de producción de energía renovable», añadió Al Tayer.
La Plataforma Oceánica de Canarias, infraestructura científico técnico singular especializada en «investigación, desarrollo tecnológico e innovación de vanguardia en el ámbito marino y marítimo», ha instalado en aguas del sureste de Gran Canaria un perfilador acústico de corrientes Doppler (ADCP) para estudiar el comportamiento de las condiciones de oleaje y corrientes en la zona.
El estudio se enmarca -informa Plocan- dentro de las actividades del proyecto “Plataforma Macaronésica para el incremento de la excelencia en materia de I+D en desalación de agua y en el conocimiento del nexo agua desalada-energía” (DeSal +). El proyecto DeSal + pertenece a la primera convocatoria del Programa de Cooperación Territorial InterReg V-A España-Portugal MAC 2014-2020 y es coordinado por el Instituto Tecnológico de Canarias. La Plataforma Oceánica de Canarias (Plocan) participa en el cometido de “Realización conjunta de proyectos de investigación en desalación y su autosuficiencia energética” y tiene la tarea de analizar e identificar posibles zonas marinas susceptibles para el aprovechamiento de energías renovables marinas y su futura aplicación a sistemas de desalación.
Para llevar a cabo esta actividad –explican desde Plocan-, previamente, hay que hacer una caracterización de las condiciones oceanográficas de las posibles zonas donde integrar dichos proyectos de I+D+i. Para ello se ha instalado un perfilador acústico de corrientes Doppler (ADCP), a 30 metros de profundidad, al sureste de Gran Canaria, para la monitorización del oleaje y las corrientes, en una de las zonas piloto identificada en el marco del proyecto. Según Plocan, «las energías renovables marinas juegan un papel clave en el desarrollo de la Economía Azul en Canarias, impulsando el crecimiento económico y fomentando el desarrollo sostenible del archipiélago».
La reducción continuada de emisiones, la apuesta por las energías renovables, la gestión circular del biogas producido en los procesos de depuración y la compensación a través de proyectos sostenibles, han sido las estrategias clave para que Emasagra se haya convertido en la primera empresa del ciclo integral del agua en alcanzar la carbono neutralidad.
la Empresa Municipal de Agua y Saneamiento de Granada, participada por el Ayuntamiento de la capital e Hidralia (Grupo Suez), que se ha convertido en la primera empresa española 100% neutra en carbono en la gestión del ciclo integral del agua. En su preocupación por minimizar el impacto medioambiental en sus procesos e instalaciones, la empresa ya consiguió ser la primera en el sector en calcular su huella de carbono completa. Así, desde el año 2014 calcula y verifica este indicador de sostenibilidad que le ha permitido conocer los principales focos de emisión de la empresa y priorizar aquellos sobre los cuales es necesario actuar.
Emasagra también calcula y certifica su huella hídrica y de agua a través de normas internacionales. Sus depuradoras funcionan como una biofactoría, integrando los principios de la economía circular en su modelo de gestión, y son capaces de generar recursos de calidad a partir de los residuos.
La empresa ha conseguido ser carbono neutral aumentando la capacidad de producción y autocosumo de energía renovable, tanto en cogeneración -valorizando energéticamente el biogás que se obtiene del proceso de depuración- como en solar fotovoltaica e hidroeléctrica. Además, la energía restante necesaria es 100% renovable, ya que la entidad contrata desde 2016 energía con Garantía de Origen Renovable.
Paralelamente, Emasagra prioriza la reducción de emisiones año tras año y compensa las emisiones inherentes a los procesos de la organización que no pueden ser reducidas ni evitadas, para poder alcanzar neutralidad e carbono.
Para esta compensación, la empresa favorece el desarrollo de dos proyectos internacionales con un gran impacto en sus sociedades. En primer lugar el Proyecto MDL (Mecanismo de Desarrollo Limpio), bajo la metodología de Gold Standard, en Tailandia de captura de metano en una instalación de tratamiento de aguas residuales de una planta de almidón. Y en segundo, el Proyecto REDD+, que persigue la conservación de unas 1.800 Ha de la selva amazónica, evitando la deforestación. El valor añadido de la acción gira en torno a la generación de beneficios no solo ambientales, sino también socioeconómicos, como la creación de empleo, la capacitación técnica de las comunidades sobre agricultura sostenible, la prevención de incendios o la producción de productos no madereros.
La española Powerturbines energy from water es una empresa pionera en la aplicación de bombas usadas como turbinas (PAT por sus siglas en inglés) para generación de energía eléctrica en redes de abastecimiento de agua y regadíos.
El uso de bombas como turbinas constituye una solución simple y efectiva que combinada con el uso de generadores de imanes permanentes y los más avanzados equipos de electrónica de potencia permiten fabricar turbinas de alta calidad y eficiencia a un precio muy competitivo y con un mantenimiento idéntico al de una bomba convencional. Así lo creen en Powerturbine, una startup dedicada a generar electricidad con el paso del agua a través de las tuberías de agua potable o de riego existentes.
Powerturbines cuenta con un equipo de ingenieros con amplia experiencia en instalaciones hidráulicas desde 2013. Su trabajo consiste en definir el lugar idóneo donde ubicar la turbina dentro de una instalación, y proporcionar el apoyo necesario durante la ejecución del proyecto, incluyendo un servicio de puesta en marcha sobre el terreno.
Dos gamas de producto
• Gama Microbat: Instalación aislada de la red (off-grid). Son los sistemas que están completamente desconectados de la red eléctrica convencional, sistemas totalmente independientes que usan baterías para almacenar el exceso de energía. Se utilizan a menudo en áreas remotas sin acceso a la red.
• Gama Microgrid: Instalación conectada a la red (on-grid). Son los sistemas conectados a la red eléctrica convencional. La energía generada puede ser autoconsumida en la propia instalación o vendida a la compañía eléctrica.
Dónde se pueden instalar
Álvaro Soria, responsable del Departamento Comercial de Powerturbines, explica que “existen poblaciones en las que las pendientes pronunciadas de las calles pueden generar grandes saltos de presión, por lo que, en las redes de abastecimiento de dichas poblaciones, se instalan válvulas reductoras de presión en ciertas zonas que evitan la posibilidad de roturas en las conducciones. Una alternativa a dichas válvulas es el uso de turbinas, que además de realizar la misma función consiguen recuperar energía”.
Otro ejemplo donde existen posibilidades de generación de electricidad se da a la entrada de depósitos de agua donde se colocan válvulas para frenar el agua ya que si llegara con tanta fuerza rompería el tanque. Con la instalación de turbinas hidráulicas, se conseguiría frenar el agua y además aprovechar esa energía convirtiéndola en electricidad.
En la agricultura también hay múltiples aplicaciones, ya que se disponen de millones de kilómetros de tuberías con excesiva presión de agua. Además, hay muchas instalaciones que necesitan suministro eléctrico y no cuentan con él, por lo que tienen que instalar generadores o grupos electrógenos, que consumen grandes cantidades de gasoil. “Con la instalación de una turbina pueden generar energía limpia para contar con un suministro constante sin emitir gases que provocan el cambio climático”, apunta Soria.
Investigadores de la Universidad de Rochester (Estados Unidos) han desarrollo un nuevo material de aluminio súper absorbente y extra ligero que concentra de manera especialmente eficiente la luz solar, eliminando de esta forma todo tipo de contaminantes, incluidos metales pesados. Este desarrollo puede ser de enorme utilidad para proporcionar agua limpia en lugares especialmente necesitados de ella.
Los investigadores de la Universidad de Rochester han encontrado una forma de abordar el problema de la escasez de agua utilizando la luz solar -un recurso al que todo el mundo puede acceder- para evaporar y purificar el agua contaminada con una eficacia superior al 100%. En concreto, han desarrollado una tecnología de procesamiento láser que convierte el aluminio normal en negro, haciéndolo altamente absorbente y súper transpirable (hace que el agua suba contra la gravedad) y luego aplicaron este aluminio para la purificación de agua.
En un artículo que publican en Nature Sustainability, los investigadores del laboratorio de Chunlei Guo (profesor de Óptica en Rochester), explican que utilizan ráfagas de pulsos de láser de femtosegundo (ultrasonidos) para grabar la superficie de una lámina normal de aluminio. Cuando el panel de aluminio se sumerge en agua en un ángulo orientado al sol, la superficie atrae una fina película de agua hacia el metal, retiene casi el 100 por ciento de la energía que absorbe del sol para calentar rápidamente el agua y , simultáneamente, cambia los enlaces intermoleculares del agua, aumentando significativamente la eficiencia del proceso de evaporación.
«Estas tres cosas juntas permiten que la tecnología funcione mejor que un dispositivo ideal con una eficiencia del 100 por 100», explica Chunlei Guo. «Esta es una forma simple, duradera y barata de abordar la crisis mundial del agua, especialmente en las naciones en desarrollo».
Agua pura
El uso de la luz solar para hervir se ha reconocido desde hace mucho tiempo como una forma de eliminar los patógenos microbianos y reducir las muertes por infecciones diarreicas. Pero el agua hirviendo no elimina los metales pesados y otros contaminantes. Los experimentos realizados en el laboratorio con esta técnica muestran que reduce todos los contaminantes comunes en el agua, como el detergente, los colorantes, la orina, los metales pesados y la glicerina, a niveles seguros para beber.
El proyecto de Guo y sus colegas ha contado con financiación de la Fundación Bill y Melinda Gates, la Fundación Nacional de Ciencias y la Oficina de Investigación del Ejército de los Estados Unidos.
Un acuerdo de colaboración firmado por el Instituto Técnico de Canarias (ITC), la Universidad Europea de Canarias (UEC) y la Empresa Mixta de Agua de Las Palmas (Emalsa), permitirá que seis estudiantes del Máster en Energías Renovables del citado centro superior determinen la viabilidad de un campo solar fotovoltaico flotante en la captación de agua de mar de la desaladora Las Palmas III, según ha podido adelantar la compañía a través de un comunicado.
El estudio, que se enmarca en el trabajo de fin de máster (TFM) del alumnado, contará con la información y el apoyo técnico del ITC y de Emalsa, que gestiona la planta desaladora, la mayor de Canarias. Además, la iniciativa, en materia de energías renovables ligadas al ciclo del agua, fue propuesta por el ITC, con el objetivo de contribuir a paliar los problemas de explotación existentes a causa de la variabilidad de temperatura del agua captada para la desaladora de cara al abastecimiento de la capital.
Según explican en el comunicado, el proyecto aborda no sólo el diseño de la futura estructura fotovoltaica flotante. También estudia la posibilidad de reducir o eliminar estos problemas de calentamiento mediante el sombreado de la zona de captación del agua.
Resultados
Los resultados del estudio se pondrán a disposición de Eeres4water, tal y como especifican en el comunicado. Se trata de un proyecto orientado a la sostenibilidad energética ligada al agua e integrado en la plataforma DESAL+ Living Lab, de la que el Instituto Tecnológico de Canarias es coordinador y la compañía de abastecimiento de agua participa como colaboradora.
Emalsa gestiona el Ciclo Integral del Agua suministrando más de 77.000 metros cúbicos de agua del grifo a más de 400.000 usuarios en la ciudad de Las Palmas de Gran Canaria, el municipio de Santa Brígida y el Puerto de La Luz de Las Palmas. Una compañía que intenta ahora avanzar en la implantación de las energías renovables en su funcionamiento diario.
Webinar: Eficiencia energética y energías renovables en el ciclo industrial del agua de Canarias
El Gobierno de Canarias celebró el pasado 21 de julio un seminario virtual sobre soluciones tecnológicas para reducir el consumo energético en el tratamiento y distribución del agua, un sector industrial que supone el 20% de la demanda energética total de las islas.
El mecanismo ‘SmartFlower’ gira en dirección al sol para un mayor aprovechamiento de energía. Sus placas, en forma de pétalos, se recogen automáticamente por la noche.
La depuradora de la Punta del Hidalgo ha incorporado un sistema de producción fotovoltaica denominado SmartFlower. Este se caracteriza por su capacidad para girar de forma automática «buscando continuamente la dirección directa al sol, con el consiguiente aprovechamiento de la energía solar».
El consejero de Transición Ecológica quiere reducir 80 céntimos el precio del metro cúbico. Insta a los municipios a evitar las pérdidas en la red de transporte.
El metro cúbico de agua desalada cuesta hoy en Canarias 2,13 euros, precio al que el consejero de Transición Ecológica, Lucha contra el Cambio Climático y Planificación Territorial, José Antonio Valbuena, pretende aplicar una rebaja del 60%. Lograrlo pasa por generar con fuentes renovables -viento y sol- la energía necesaria para atender tanto el proceso de desalación como el transporte desde el nivel del mar a cotas elevadas.
Un grupo de científicos de la Universidad de León y de La Laguna ha creado un modelo, en este caso aplicado a las Islas Canarias, que calcula todos los parámetros necesarios para construir una planta de energía híbrida (eólica y solar fotovoltaica), que alimente una planta capaz de desalinizar suficiente agua marina para abastecer a una población determinada hasta el fin de la vida útil de la planta.
El mecanismo ‘SmartFlower’ gira en dirección al sol para un mayor aprovechamiento de energía. Sus placas, en forma de pétalos, se recogen automáticamente por la noche.
Utilizando electrodos de bajo coste, esta batería de energía azul puede aprovechar el agua de las plantas depuradoras a orillas del mar.
Un laboratorio de la Universidad de Stanford ha creado una batería basada en energía azul. La han bautizado como EMB (batería de entropía mixta, por sus siglas en inglés).
La particularidad del dispositivo de energía azul desarrollado por los ingenieros de Stanford es que prescinde de presión (la llamada ósmosis por presión retardada) o de membranas (electrodiálisis inversa) y genera la electricidad puramente a través de un proceso electroquímico. Fundamentalmente, la batería tiene un tanque que se llena con el agua proveniente de la depuradora. En el tanque hay unos electrodos que liberan iones de sodio a la solución. El movimiento de los iones hace que una corriente fluya desde el electrodo aniónico al catiónico. A continuación, el agua dulce se sustituye rápidamente por agua salada, con lo que los iones de sodio y cloro se reincorporan a los electrodos y se invierte la corriente eléctrica. Tanto la entrada de agua dulce como de agua salada generan electricidad, de modo que la batería se carga y descarga constantemente sin necesidad de recibir energía de fuentes externas.