Nuevo sistema de destilación de estanques solares

Universidad de Nevada, Reno están desarrollando una técnica solar que cuidará los ecosistemas de los lagos terminales de todo el mundo. Este nuevo sistema de destilación solar ayudará a eliminar la salinidad del agua del lago. Esto será posible con la ayuda de un estanque solar especializado de bajo costo y un sistema patentado de destilación por membranas que deriva la energía de fuentes renovables. Francisco Suárez es estudiante de doctorado en ciencias hidrológicas en la Universidad. Él es de la opinión, «Estos lagos – cientos en todo el mundo – como el Gran Lago Salado, el Mar Saltón, el Mar de Aral y el Lago Walker aquí en Nevada, ven una disminución en los niveles de agua y un aumento en la salinidad tanto de los procesos humanos como naturales. Los altos niveles de salinidad son peligrosos e insostenibles para la vida acuática».

>Presentó una parte de su investigación sobre estanques solares en la conferencia anual Fall AGU (American Geophysical Union) en San Francisco, a la que asistieron 16.000 geofísicos de todo el mundo. A principios de 2010 se publicará un artículo sobre su proyecto en el International Journal of Heat and Mass Transfer.

Actualmente Suárez está trabajando en un mecanismo para crear un proceso de estratificación artificial de sal y gradiente. Este proceso de estratificación atrapa el calor solar en el lecho del estanque solar y utiliza la energía recogida para alimentar el sistema de destilación por membrana. Este sistema está patentado por la Universidad. El objetivo de desarrollar un sistema de este tipo es mantener los ecosistemas de las masas de agua cerradas. No existe un sistema para la salida de agua. Pero los procesos de la naturaleza como la evaporación todavía ocurren en estos cuerpos de agua cerrados. Esto conduce a una alta concentración de minerales y sales en las regiones de cuencas cerradas.

El agua salada caliente está presente en la zona de almacenamiento inferior de un estanque. Esta temperatura de esta área inferior de un estanque puede subir hasta más de 195 grados Fahrenheit. Este calor puede ser utilizado para calefacción, desalinización térmica, o para otras aplicaciones térmicas de baja temperatura.

Suárez explicó sobre sus experimentos: «Los resultados de nuestro modelo muestran que en un período de dos semanas, la temperatura en el fondo del estanque solar aumentó de 68 a 126 grados Fahrenheit y, aunque la capa aislante está siendo erosionada por la convección de doble difusor, el estanque solar permaneció estable».

Todo el experimento fue todo un éxito en el laboratorio a un pequeño nivel. Llevaron a cabo el tanque de 400 galones. Habían puesto los sólidos disueltos e instalado un sensor de temperatura preciso de fibra óptica. El sensor de temperatura controla el proceso de desalinización del agua. La creación de un sistema de desalinización a baja temperatura que funcione en un entorno abierto a escala de demostración va a ser el próximo proyecto piloto de Saurez y el equipo de investigación.

Suárez está trabajando en este proyecto en colaboración con la profesora y presidenta del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental, Amy Childress, y el profesor Scott Tyler del Departamento de Ciencias Geológicas e Ingeniería. Childress y sus colegas trabajaron en el sistema patentado de destilación por membrana y Tyler puso sus energías en el desarrollo del sistema de detección de temperatura distribuida. El sistema de detección de temperatura consiste en un láser y un cable de fibra óptica para registrar las temperaturas en el estanque solar.

Tyler comparte su entusiasmo, «Estamos trabajando en la financiación y los permisos para construir un sistema en el Lago Walker donde los sólidos disueltos han aumentado en un factor de cinco a un nivel insalubre para la vida acuática, y los niveles de agua han caído 140 pies en los últimos 100 años».

La guinda del pastel es el costo relacionado con el funcionamiento de este sistema. En realidad es insignificante porque utiliza la energía renovable del sol, atrapada como calor en el fondo, para alimentar la mayor parte del sistema.

Suárez dijo: «Esto puede funcionar las 24 horas del día utilizando la energía almacenada. Se utilizaría muy poca electricidad. Por cada acre de superficie de estanque solar podemos hacer tres acres-pies de agua dulce en aproximadamente un año. Las principales ventajas de este sistema son que se utiliza energía renovable, el sistema es de bajo mantenimiento y el proceso de estratificación que ayuda a impulsar el proceso utiliza las sales del propio lago».

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