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BiTurbo: un nuevo estándar en la desalinización de agua de mar

Una desalinización más sustentable y asequible pasa por una mayor recuperación

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Lea esto antes de invertir en la expansión de su planta SWRO. Ahorre capital y tiempo con un sistema de ósmosis inversa dividido en dos etapas y optimizado para una recuperación del 60%

Y si le dijera que para llevar su planta desaladora por ósmosis inversa de tres millones de litros diarios a 4.5 y que para ello no requiere mayor superficie de membranas, ni adecuar su infraestructura de toma de agua, descarga o pretratamiento, y que además podrá tener un mayor rendimiento. Se trata de BiTurbo (marca registrada por FEDCO) que supone una innovación en la manera en que se piensan los diseños y las expansiones de las plantas desaladoras por ósmosis inversa, que se perfila para posicionarse como un estándar en el mercado por su fácil implementación, ahorro del costo total del agua de permeado y su capacidad de adecuarse a las energías renovables.

Con este sistema sencillo que consiste en dividir la superficie de membranas en dos etapas y añadir turbinas de recuperación de energía, se puede llevar la recuperación al 60% sin incurrir en los contratiempos que traen consigo las obras civiles que demandaría un sistema convencional. Con la configuración de dos etapas o BiTurbo se cambia la bomba de alta presión y la superficie de membranas se divide en dos para llevar el CAPEX total por metro cúbico por día de mil dólares a 450. De esta forma, el ahorro en el capital amortizado supera los costes adicionales que pudiera haber por consumo adicional de energía, con lo que se alcanzaría una reducción del costo total de un 10%. La premisa es simple, el CAPEX es importante en el costo total del agua y este, compuesto entre otros por la obra civil, la toma abierta y las tasas de interés para financiar la construcción, puede reducirse instalando sistemas de alta recuperación. Cabe destacar que todo esto se logra con componentes disponibles en el mercado. Es decir, no lleva tuberías ni porta membranas especiales puesto que la presión en la segunda etapa no supera los 82 bar. En pocas palabras, se trata de producir más, casi con la misma infraestructura y reduciendo el consumo eléctrico con la aplicación de la retroalimentación BiTurbo. El mensaje de Jerry Ross de FEDCO es claro: con alta recuperación puede reducirse la infraestructura que rodea a la ósmosis inversa y como consecuencia se ahorraría en el costo total del agua. Según él, suelen subestimarse los costos de la infraestructura y del capital en pro del energético, pero en su haber de proyectos, FEDCO cuenta con el caso de éxito de una planta de desalación de agua de mar por ósmosis inversa en el Hotel Rancho San Lucas en Cabo San Lucas Mexico que comprueba su tesis. Otros beneficios adicionales al ahorro son los ecológicos puesto que una mayor recuperación también implica una menor extracción y, por ende, una menor descarga de volumen de salmuera, lo que permite estar a tono con los límites establecidos por las normativas que empiezan a cobrar adicionales por cantidad de concentrado descargado. “Una desalinización más sustentable pasa por una mayor recuperación” reitera Jerry y esto se logra -enfatiza- simplemente transformando un sistema convencional de una etapa en uno de dos o BiTurbo.

El proceso Lo primero es implementar un diseño de ósmosis inversa de dos etapas como si se tratase de una planta de aguas salobres para distribuir la recuperación manteniendo la velocidad de flujo tangencial sobre todos los elementos de las membranas. Lo segundo está en aprovechar la energía hidráulica de una manera inteligente para un mejor balance en el rendimiento de las membranas. Aquí es donde entran en acción los turbocargadores de FEDCO. Un turbocargador es un dispositivo cinético de recuperación de energía en una sola etapa. Convierte la energía de la presión del rechazo en impulso para alimentación sin mezclar el agua entrante y la salmuera. Es de sencilla operación y bajo mantenimiento porque tiene una sola pieza móvil. También cuenta con una válvula integrada para controlar la presión del flujo según lo requiera el sistema. Entonces, la ósmosis inversa en dos etapas reduce la presión de impulsión neta máxima (NDP) manteniendo el flujo bajo control o presión constante, lo que mejora el rendimiento de las membranas. Por su parte, los turbocompresores se constituyen en un refuerzo sencillo y eficaz en sustitución de las bombas de presión. El sistema de dos etapas ocupa dos turbocargadores porque solo tienen que recuperar una fracción de energía disponible en el sistema. Este revolucionario sistema ya ha sido comprobado y fue premiado por la revista Global Water Inteligence por su innovación que tiene el potencial de llevar a la desalinización de agua de mar a nuevos niveles de eficiencia de producción de metros cúbicos diarios por inversión total, algo que tendrá un impacto en su asequibilidad y por ende sobre la vida muchas personas que asentadas en lugares de escasez.

Fotoleyenda: El concepto fue premiado por la GWI a pesar de tratarse de una plata pequeña

Fotoleyenda: La adaptación se hace con materiales presentes en el mercado

Preguntas respondidas por Jerry Ross ¿Cuál es la frecuencia de la limpieza de membranas con esta nueva etapa? No hay muchos cambios. No aumenta. Entonces ¿Con esto se logra el menor costo total del agua? Efectivamente, la más alta recuperación se puede lograr fácilmente. La industria se está moviendo en esta dirección. Mientras más agua puedas producir más bajo será tu costo total del agua. No hay razones para no implementar una recuperación del 60%. Aceptar 40 al 50% de recuperación en agua de mar ya no es ser competitivo en el mercado. ¿Qué pasa con la vida útil de las membranas, se mantiene o disminuye? Creemos que hasta mejora porque con este sistema se tiene un mejor rendimiento de las membranas. En un sistema convencional los primeros elementos de un portamembranas son los que hacen todo el trabajo, mientras que con el sistema BiTurbo se distribuye más equitativamente la energía. Vemos que hay un menor consumo de productos de limpieza. Estamos confiados en decir que la vida útil de las membranas se va a extender porque el sistema está mejor balanceado. ¿Cuál es el mayor beneficio para los clientes? Sabemos que hay un cobro por el volumen de descarga de salmuera y un beneficio importante es que este volumen se reduce. Cada usuario final verá sus propios beneficios y puedo confirmarles en enero del 2022 en el Hotel Fiesta Americana Coral Beach de Cancún estará implementando este sistema de 700m3/dia. También hay una media docena de proyectos ya listados en el resto del mundo. Incluyendo en la empresa BerryMex 2300m3/día en San Quintin Baja California Mexico.