Factibilidad de desalinización de agua de mar para pequeñas comunidades del norte de Chile

Abstract

El origen y continuación de la humanidad se ha basado en el agua. A pesar de ser el agua uno de los recursos más abundantes en el mundo cubriendo tres cuartos de la superficie del planeta, solo alrededor de un 3% es agua dulce, el otro 97% corresponde a agua salada de los océanos. Buscando aprovechar este recurso es que se ha desarrollado el proceso de desalinización por osmosis inversa incorporando variantes en las energías que alimentan el proceso con el objetivo que económico y medio ambientalmente sean atractivos. El objetivo general del trabajo de título es realizar un estudio de factibilidad técnico-económico del proceso de osmosis inversa con apoyo de energía renovables eólica y solar fotovoltaica con el fin de establecer la vialidad de un proyecto de este tipo en una localidad del norte de Chile. Debido a que la osmosis inversa no es un proceso térmico, lo cual implica que no existen mayores transientes, se propone la estrategia de desalinizar agua de mar con apoyo de energías no térmicas como las renovables eólica y solar fotovoltaica en los periodos en los cuales estén disponibles con el fin de disminuir los altos costos asociados a la energía necesaria en la producción. Estos costos equivalen a un tercio del total en una planta normal sin energías renovables de apoyo por concepto del consumo energético. Por las razones antes mencionadas, se propone una metodología de incorporar energías renovables en configuración On Grid de modo que la eólica sea el pilar principal, siendo la solar fotovoltaica un complemento sin sobrepasar la potencia requerida por la osmosis inversa para que finalmente la red eléctrica solo aporte la energía faltante al sistema, logrando reducir en algunos casos como los estudiados hasta un 40% de la energía consumida si solo estuviese conectada a la red eléctrica. De cinco localidades estudiadas en el norte de Chile, Mejillones presenta las mejores oportunidades de generar energía a partir de energía eólica y solar fotovoltaica, y más aún para un proceso que hace más factible la realización de un proyecto como es la desalinización debido a la necesidad de acceso al agua que presenta la zona norte de Chile. La inversión para la planta con el menor consumo específico de energía de 2,77 [kWh/m3] se estima en US$ 5.733.935, para un consumo específico de 2,89 [kWh/m3] es de US$ 5.760.341 y finalmente para un consumo específico de 3,06 [kWh/m3] es de US$ 5.800.925. En todos los casos el aerogenerador utilizado fue el Aeronautica 29-225, ya que, su evaluación económica fue mayor sobre otros aerogeneradores siendo los VAN de US$ $ 2.446.639, US$ $ 2.366.207 y US$ 2.263.281 para los distintos consumos específicos respectivamente.