Dispositivos Recuperadores de Energía (ERD)
Dispositivos de empresa Energy Recovery.
Los dispositivos recuperadores de energía han jugado un papel importante en la drástica reducción de los costos energéticos de la desalinización. Estas innovaciones son el motor que ha impulsado al sector hacia una eficiencia sin precedentes y consolidado la desalinización como una solución hídrica sostenible y económicamente viable.
El corazón de esta transformación reside en la capacidad de estos dispositivos para recuperar y reutilizar la energía que, de otro modo, se perdería en el proceso de desalinización. En la ósmosis inversa, el agua de mar es forzada a través de membranas a alta presión, lo que consume una cantidad significativa de energía. Sin embargo, el agua salada restante (salmuera) aún contiene una gran cantidad de energía de presión. Es aquí donde entran en juego los recuperadores de energía. Dispositivos como las turbinas T.Francis y T.Pelton, y más recientemente los intercambiadores de presión (como los de Energía Recovery Inc. - ERI), capturan esta energía de la salmuera a alta presión y la transfieren de vuelta al agua de mar entrante, reduciendo la energía necesaria para las bombas de alta presión. Esta recirculación inteligente de la energía es el factor que ha permitido la caída tan pronunciada en el consumo energético.
Un ejemplo paradigmático de esta eficiencia es la Planta Desaladora de Atacama, ubicada en Caldera, Chile. En una región que, según el World Resources Institute (WRI), enfrenta el mayor estrés hídrico del mundo, esta planta surgió como la solución para proporcionar una fuente de agua potable confiable y eficiente. Liderada por la empresa conjunta GS Inima Environment SAU y Constructora Claro Vicuña Valenzuela, y siendo la planta desaladora para consumo humano más grande de Chile financiada íntegramente por el Estado, su diseño priorizó la optimización energética. Para lograrlo, se asociaron con Energy Recovery, integrando diez de sus intercambiadores de presión PX Q300 en cada una de las líneas de producción. Estos dispositivos fueron cruciales para reducir los costos operativos y aumentar la eficiencia, permitiendo a la planta, con una capacidad de 38.880 m³/día, operar con un consumo energético optimizado.
El resultado de esta implementación es notable: la Planta Desaladora de Atacama logró un bajo consumo específico de energía de 2.8 kWh/m³, incluyendo pretratamiento y captación, e incluso alcanzó niveles de 2.6 kWh/m³ durante las pruebas de rendimiento. Esta cifra es significativamente inferior a los valores típicos de 3.5-4.5 kWh/m³ de una planta de ósmosis inversa de agua de mar (SWRO) convencional, posicionándola como una de las más eficientes del país. La planta ha logrado reducir su consumo anual de energía en 29.1 GWh, lo que se traduce en un ahorro de costos operativos de aproximadamente 3.2 millones de dólares anuales. Operando principalmente con energía solar y eólica, la Planta Desaladora de Atacama no solo garantiza el suministro de agua limpia desde 2021, sino que lo hace con una huella de carbono reducida, demostrando el potencial de la combinación de tecnologías avanzadas y fuentes renovables.
La contribución de estos dispositivos no es meramente técnica; tiene un impacto económico y ambiental profundo. Dado que la energía representa aproximadamente el 50% del costo total de producción del agua de mar desalinizada, cualquier mejora en la eficiencia energética se traduce directamente en una reducción de los costos operativos. Esto ha hecho que la desalinización sea una opción asequible para muchas localidades que antes no podían costeársela, especialmente aquellas castigadas por la escasez hídrica y las sequías intensas. Además, al reducir el consumo de energía, estos sistemas contribuyen a disminuir la huella de carbono de las plantas desalinizadoras.