Desalación Solar de Agua a Escala Industrial. Energía Solar

Desierto, agua y energía.
La evolución tecnológica de la desalación en el desierto de Atacama,
siglos XIX al XXI.
Nelson Arellano Escudero
Programa Doctorado Sostenibilidad UPC
La Evolución de la Tecnología
Continuidad
Artefactos
anteriores
Teoría
Ingenio
Fantasía
Imaginación
Factor socioeconómico
Difusión de la tecnología
 Progreso de la ciencia
Cultura
Selección
Valores sociales
Factores económicos y militares
Factores sociales y culturales
Novedad
“La historia de la tecnología se
escribiría de forma muy
diferente si, en vez de
centrarnos en las
innovaciones ‘ganadoras’
perpetuadas por la selección y
reproducción, tuviésemos que
realizar una búsqueda
diligente de alternativas
viables a estas innovaciones.”
(Basalla, 1991:247)
Planta de las Salinas
•
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•
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•
Construcción: 1872
Inventor: Charles Wilson Scot (1832-1901)
Reporte: Josiah Harding (1846-1916)
Producción: 5.000 g/d/verano (18.950 lts.)
Personal: 5 trabajadores
Superficie: 51.200 pies cuadrados de vidrio
Ahorro en carbón: 16.000 tons. (1872-1883)
Clientes: 800 carretas y 4.000 mulas/semana
Cierre: Causas y fechas no establecidas
Autor
Harding,
1883
Espinoza
en Arce,
1930
(1997)
Telkes,
1953
Howe, Hirschmann, Talbert et
1957 1961 y 1975 al, 1970
18701930
1874 ('61)
(p. 90);
1872-1908
1872 ('75)
1872
(pg. 79)
Fecha
planta
1872
18681908
18721908
Superficie
Total
_
_
51.000
p2
_
Sup. Vidrio
51.200 p2
_
_
_
6.000
g/d
_
_
_
24º
Latitud
Sur,
4.300
p.s.n.m.
_
_
_
_
_
_
Fotografías
Telkes
_
_
Energía
Solar:
3.000
BTU
_
Cita: Arce,
Coo,
Harding,
Hirschmann
,Howe,
Telkes
Producción 5.000 g/d/v 20.000 l/d
Inventor
Wilson
_
4.300 pies
Situación de altura, 70
ubicación
millas de
Antofagasta
Imágenes
Otros
Diagrama
Salinas 25%
> Costa
_
4.757 m2
51.200 p2
(51.200 p2)
_
48.000 p2
22,5 m3
6.000
(6.000 g/d),
g[USA]/d
4,88 Kg/m2
Wilson
(USA: 1961,
Wilson
Sueco:
1975
Literatura Planta Las Salinas
• Charles Wilson Scot
(1832-1901)
• Josiah Harding Walden
(1846-1916)
• Maria Telkes
(1900-1991)
• Julio Hirschmann Recht
(1902 - 1981)
Líneas Técnicas
Burros aguadores en Antofagasta. Imagen de 1910.
“HISTORIA DEL AGUA EN EL DESIERTO MÁS ÁRIDO DEL MUNDO”
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Planta resacadora de agua de mar ubicada
en Antofagasta, fotografía de 1917.
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ÁRIDO DEL MUNDO”
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ÁRIDO DEL MUNDO”
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Historia de la Osmosis Inversa
•
First Spiral Wound
Reverse Osmosis Module
General Atomic (San Diego, CA) circa 1964
Photo courtesy of
Fluid Systems Corporation
1950’s - 60’s: Investigación en desalación de Agua de
Mar
–
–
•
Desarrollo de Membrana de OI
–
–
–
–
•
Diversificación de sistemas de OI
Softening (NF) Membranas
1990’s
–
–
•
1964: Membrana de Acetato de Celulosa
1967: Configuración Spiral Wound
1976: Membrana Poliamida “Compuesto de película fina”
Commercialización of Sistemas OI
1970’s - 1980’s
–
–
•
UCLA
Desarrollo de la Membrana Loeb-Sourirajan
Membranas con reducción de consumo de energía
Membranas con mayor rechazo
2000’s
–
Integración de Membranas OI con Sistemas MF/UF
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“HISTORIA DEL AGUA EN EL DESIERTO MÁS ÁRIDO DEL MUNDO”
Comercio de Derechos
Administración del agua
Funcionamiento institucional
Institucionalidad: Código de Aguas,
Ley de Minería, Ley indígena, Ley de
riego, Ley de Servicios Sanitarios,
Ley de Medio Ambiente
Comunidades
indígenas
Sector agrícola
Sector Minero
Aguas Antofagasta
Ofertas
- Evaporación Simple (ES)
- ES – Compresión de Vapor (CV)
- Evaporación Multiefecto (EM)
- EM – CV
- Multietapa Súbita
- Osmosis Inversa
Agua potable en la
ciudad de Antofagasta
Evaluación Monetaria y
costos físicos de producción
Generación:
Electroandina
‘Gas Atacama
Generación’
Edelnor
AESGener
Norgener
Celta
(TransmisiónDistribución)
Concesiones
Precio Nudo
Comercio regulado /
No regulado
Institucionalidad:
Ley eléctrica,
Código de aguas
Agentes: CNE, SEC,
CDEC-SING
Demandas
Sistemas Tecnológicos para Desalación
de agua:
Agentes: DGA, Conservador de
Bienes Raíces, Tribunales
Comunidades indígenas
Sector agrícola
Sector Minero
Aguas Antofagasta
Ciudades
Prácticas culturales:
Cultura del agua
Conflictos
socioambientales
Sector Minero
Aguas Antofagasta
Ciudades
Agua
Precipitaciones
Continental
superficial
Subterránea
De Mar
(Disponibilidad
y Calidad)
Requerimiento de
agua en la
biología humana
Los desafíos del siglo XXI: Agua y energía.
•
Senda tecnológica o Lock-in tecnoinstitucional.
•
Trade-off de las tecnologías de desalación de agua.
•
ONU para el Desarrollo Industrial: “considerar las plantas desaladoras
como un sistema de suministro de agua de urgencia”.
•
I+D.
•
Análisis Social Multicriterio.
Desierto, agua y energía.
La evolución tecnológica de la desalación en el desierto de Atacama,
siglos XIX al XXI.
Nelson Arellano Escudero
Programa Doctorado Sostenibilidad UPC