5.4 Fuentes alternativas de agua: Desalinización
5.4.5 Consumo de energía
La mayoría de los sistemas para el tratamiento de agua a gran escala requieren de
energía eléctrica para funcionar. A diferencia de otros métodos para el tratamiento de
agua, los procesos de desalinización tienen requerimientos de energía significativamente
más altos. Gracias al desarrollo de la tecnología de Osmosis Inversa (OI), la
desalinización ha llegado a ser viable para el abastecimiento de agua a nivel municipal,
principalmente gracias a la mayor eficiencia que esta tecnología ofrece en comparación
con otros sistemas. Las tecnologías térmicas consumen grandes cantidades de energía e
incluso la EIM –la más eficiente de dichas tecnologías– utiliza significativamente más
energía que la OI para desalinizar el agua de mar común y corriente (Wangnick 2004). En
el Cuadro 3 se presenta una gama de valores de consumo de energía asociado con los
sistemas de OI que ya fueron publicados. Es posible determinar los costos
correspondientes de suministrar energía a las plantas de desalinización por OI si se
aplican estos valores a las tarifas comerciales de energía eléctrica existentes y previstas.
Cuadro 3. Consumo de energía eléctrica con la osmosis inversa
a Cooley et al. 2006. b Marin Municipal Water District 2006. c Energy Recovery, Inc. 2006.El consumo de energía eléctrica puede representar hasta 44% del costo del agua
que es producto de un sistema de OI. De esta manera, cualquier ganancia en términos de
eficiencia energética puede reducir el costo del agua para el usuario final (Cooley et al.
2006). Con los sistemas de recuperación de energía, se puede aumentar la eficiencia de
una planta de OI hasta en un 57%. Algunas de las tecnologías existentes para la
recuperación de energía son las turbinas y los intercambiadores de presión para el
tratamiento de aguas residuales. Ambos sistemas funcionan mediante la recaptura de una
porción de la energía utilizada en el proceso de OI al aprovechar la presión de las aguas
residuales (salmuera) y transferirla a los requerimientos del insumo energético de la corriente de agua producto. A continuación, en la Figura 8, se ilustra el proceso general de
un sistema de intercambio de presión.
Figura 8. Diagrama de un intercambiador de presión
Seawater in = Entrada de agua de mar, Low pressure = Presión baja, High pressure = Presión alta, Energy recovery: Pressure
exchanger = Recuperación de energía: Intercambiador de presión, Brine out = Salida de salmuera, Reverse osmosis membrane =
Membrana de osmosis inversa, Fresh water = Agua potableLos intercambiadores de presión han sido utilizados con éxito en el proceso de
osmosis inversa para reducir las demandas de energía. Esta tecnología todavía se está
desarrollando y muchos fabricantes anuncian que sus productos tienen niveles altos de
recuperación. Con los sistemas de recuperación de energía, los fabricantes han podido
operar sistemas de OI que consumen 1.6 kWh/m3 (Energy Recovery, Inc. 2006). Eso
representa menos de la mitad del consumo de energía requerido normalmente para
desalar agua de mar del Océano Pacífico y se acerca al valor energético teórico de 0.8
kWh/m3.
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