Las grandes plantas de desalinización tradicionales pueden tener la ventaja de la economía de escala, pero la flexibilidad y eficiencia de las plantas descentralizadas las convierten en una opción superior en muchas situaciones

La desalinización descentralizada simplemente significa ubicar las plantas de desalinización más pequeñas cerca de una fuente de demanda de agua dulce y un suministro de agua salina. Debido a los costos de construcción y operación históricamente altos de las plantas de desalinización, muchas plantas de desalinización grandes se han construido para aprovechar las economías de escala, entregando agua dulce a un precio aceptable.

Sin embargo, el financiamiento, la construcción y la operación de estas grandes plantas a menudo conlleva gastos paralizantes para el área del servicio. Pero ahora, los avances en tecnología y paquetizado están haciendo que las plantas de desalinización descentralizadas de tamaño pequeño y mediano sean una solución viable en una amplia gama de situaciones.

Estas plantas ágiles y eficientes en el consumo de energía, basadas en la tecnología de ósmosis inversa, están eliminando obstáculos que han disuadido a las entidades más pequeñas con menos recursos de tomar el control del futuro del agua con la desalinización.

Costos de Tubería

Edison Group, una empresa de consultoría e investigación de inversiones, explica el problema principal con la conexión de comunidades remotas con plantas de desalinización centrales en ubicaciones distantes:

Las ubicaciones rurales normalmente requieren más tuberías y bombas para conectar a una población y, por lo tanto, son más caras per cápita. La extensión de la infraestructura a las comunidades rurales requiere un modelo diferente para que sea rentable.

Los proyectos de desalinización tradicionales a gran escala deben construir redes de distribución de tuberías extensas para transportar agua desalinizada a una ciudad o región entera. El costo de construir y mantener redes de tuberías es generalmente una parte importante del gasto.

Por ejemplo, la tubería a la red de distribución para el Proyecto de desalinización Kurnell de Sydney, Australia se compone de 4 millas de tubos de acero gemelos 4,6 pies (1,4 m) de diámetro, así como casi 4 millas de tubería de acero suave de 1,8 m (5,9 pies), revestida de cemento (MSCL) dentro de tuberías de concreto de 6,9 pies (2 m) microtuneladas debajo de las bahías de Kurnell y Botany. Las cuatro tomas son cada una de 17 por 28 pies (5,2 por 8,5 m), el túnel de admisión tiene una milla y media de largo, y el sistema de difusión de salmuera es similarmente grande.

Beneficios de la Desalinización Descentralizada

Aquí es donde el tratamiento descentralizado es valioso. Las plantas desalinizadoras descentralizadas de pequeña o mediana escala pueden ubicarse de manera más fácil directamente adyacentes a la demanda, minimizando la construcción de la tubería.

Por ejemplo, en el complejo turístico de alta gama Reserva Conchal en Costa Rica, una pequeña planta de desalinización descentralizada, compuesta por tres unidades Paquetizadas Inteligentes NIROBOX™ Fluence — está escondida solo fuera de la vista en un pequeño terreno en la jungla circundante. Fluence incluye entrada y descarga inteligente con sus unidades de desalinización para minimizar el impacto en el medio ambiente.

Vea el Nirobox en acción en este breve video:

Huella de Desalinización

Para suministrar algo de escala, la huella de la planta de Kurnell en Australia ocupa 111 acres.

En Reserva Conchal, las tres unidades de Nirobox juntas tienen solo 40 por 24 pies, la huella más pequeña en la industria por su capacidad. Las unidades Nirobox y las etapas adicionales en la planta modular están cómodamente espaciadas en un lote de aproximadamente 200 por 200 pies que también incluye un camino de acceso.

La Descentralización Simplifica la Planificación

En Huntington Beach, California, la gran planta de desalinización Poseidon ha estado en obras durante más de una década, y se ha enfrentado a muchas disputas políticas y regulatorias. En 2019 hubo un movimiento hacia la aprobación de la planta pero después de una década de planificación, el terreno aún no se ha abierto. En áreas pobladas, donde el área de servicio de una planta grande cruza muchos límites jurisdiccionales, obtener la aprobación puede llevar mucho tiempo.

En un caso de estudio que contrasta, una planta de desalinización descentralizada con 10 unidades Fluence Nirobox resolvió una grave escasez de agua dulce en la costa seca del sureste de África. La planta se entregó en solo cuatro meses y las 10 unidades Nirobox tienen una capacidad combinada de 10.000 m³/día. Las plantas descentralizadas como esta pueden brindar control local y autonomía del agua.

Otro beneficio de la desalinización descentralizada para empresas, sitios industriales y otras entidades individuales es la mejora de las relaciones con la comunidad. Donde el agua es difícil de obtener, a menudo es una fuente de contención. La desalinización en el sitio elimina la carga sobre los recursos locales de agua dulce, protegiendo así el importante apoyo local

Agilidad de la Desalinización Descentralizada

La imprevisibilidad climática está aumentando, por lo que es más importante que nunca adoptar estrategias que permitan a quienes toman las decisiones que reaccionen con rapidez. Por extensión, las estrategias engorrosas con muchas partes móviles conllevan más riesgo. En más de una ocasión, un gran proyecto de desalinización resultó ser un elefante blanco.

La construcción de la planta de Kurnell en Sydney comenzó temprano en una sequía sin precedentes. Tanto la construcción como la sequía continuaron durante aproximadamente una década y se terminaron aproximadamente al mismo tiempo. Luego, la planta de AU$ 2 mil millones permaneció inactiva durante varios años, con facturas de mantenimiento elevadas, así como pagos de letras de cambio y así causando resentimiento público. Cuando la sequía finalmente regresó, tardó casi un año en comenzar de nuevo.

Muchas plantas descentralizadas, especialmente aquellas con diseños modulares, requieren solo unos pocos meses para encargar y poner en marcha. Si se necesita una mayor capacidad, el diseño modular permite una adaptabilidad sin precedentes con la adición de más unidades autónomas. Las unidades Paquetizadas Inteligentes también se pueden mover o vender a medida que cambian las condiciones. De esta manera, la desalinización descentralizada mitiga radicalmente el riesgo.

Otro tipo de diseño modular también permite la adaptación eficiente de la desalinización descentralizada a cualquier fuente de agua particular o calidad del objetivo. El sistema NIROFLEX de Fluence utiliza bloques prediseñados que funcionan juntos. Los bloques de desalinización por ósmosis inversa se pueden combinar con los bloques de pretratamiento de ultrafiltración y microfiltración Niroflex y se pueden configurar con opciones que incluyen:

• Limpieza integrada en el lugar (CIP, por sus siglas en inglés) con un sistema de lavado automático
• Un compresor con secador por aire
• Una estación de bombeo
• Alimentación alternativa
• Remineralización
• Una estación de bombeo de entrega
• Software de monitoreo remoto con registro de datos basado en la nube

La adaptabilidad y flexibilidad de los sistemas modulares permiten un alto grado de ajuste a cualquier fuente de agua sin el dolor de cabeza de diseñar y construir una solución ad hoc desde cero.

Desalinización Descentralizada OPEX

Una planta de desalinización del tamaño de Kurnell o Poseidon generalmente requiere personal en el sitio, pero las plantas de Fluence Nirobox como la de Reserva Conchal se pueden monitorear y operar de forma remota por teléfono inteligente o tableta, lo que reduce las necesidades de personal.

Además, los avances en ósmosis inversa (RO) en la desalinización en la última década han reducido las necesidades de energía, haciendo que la tecnología sea más accesible. Las plantas de Fluence teniendo el menor consumo de energía y uso de químicos no solo ahorran dinero, sino que también reducen su impacto ambiental. El diseño único y pendiente de patentamiento de las cajas utiliza membranas de baja energía, una bomba de alta presión de desplazamiento positivo, un dispositivo de recuperación de energía del intercambiador de trabajo y un dispositivo de frecuencia variable, lo que le da a Nirobox la huella de carbono más baja de su clase. El mantenimiento también se simplifica.

Gran parte de la demanda mundial de agua dulce existe lejos de las redes de agua existentes, lo que hace que la construcción de grandes plantas de desalinización y redes de tuberías no sea práctica por razones financieras, políticas y geográficas. Pero los avances técnicos, como el Nirobox de Fluence, están haciendo que la desalinización descentralizada sea una opción viable en cualquier lugar. Póngase en contacto con Fluence para obtener más información sobre la desalinización descentralizada y las estructuras de financiación para que esto suceda.