Optimización de las limpiezas de membranas de una planta desaladora de 282 MLD por ósmosis inversa en Oriente Medio

Abstract

Parece impensable que algo tan necesario para la vida como el agua sea un bien escaso en muchas partes del planeta tierra. No en todos los rincones del mundo el acceso a ésta es fácil y menos si hablamos de países aún en vías de desarrollo. En este caso la situación se encuentra en un marco diferente pero también donde la demanda de agua potable es cada vez mayor, con la diferencia de que aquí hay potencial económico más que suficiente para apostar por tecnología puntera en el mundo para conseguir agua potable de cualquier forma. Hablamos de Oriente Medio, concretamente de Qatar, un país que ha experimentado un cambio radical en muy poco tiempo debido al hallazgo de yacimientos de gas natural y crudo y que ha supuesto que las dunas del desierto se transformasen en altos y lujosos edificios repletos de oficinas en cuestión de varios años. Esto ha conllevado un trabajo logístico enorme, teniendo que abastecer a la cada vez mayor población, de recursos indispensables para la vida, como electricidad, agua y comida. Desplazamientos en barco y avión de de cosas impensables como granjas de animales completas con el fin de empezar a desarrollar un modelo sostenible de autoabastecimiento nacional de frutas, verduras y animales. En el caso del agua, la escasez de lluvias y el tipo de clima cálido y desértico, hacen que la única forma de conseguir agua potable sea tomándola del mar y tratándola para tal fin, es aquí donde nos encontramos nosotros. Las tecnologías usadas a principios de la industrialización fueron tecnologías de evaporación, sencillamente se basan en evaporar el agua procedente del mar, dejando atrás las sales y obteniendo un agua ultrapura que posteriormente será remineralizada propiamente para su uso. De esta forma se ha estado trabajando durante años hasta que cada vez más la preocupación por el medio ambiente y las nuevas tecnologías de desalación de agua de mar han hecho posible la construcción de nuevas plantas con tecnología de membranas de ósmosis inversa, con un consumo de energía muchísimo menor que el de las plantas de evaporación. En las plantas de ósmosis inversa, el objetivo general es hacer pasar agua de alta concentración en sales por una membrana semipermeable, con el fin de retener las partículas solubles y dejar pasar exclusivamente las moléculas de agua. Esto se consigue principalmente con alta presión y es ésta la energía con la que trabaja este tipo de plantas, a diferencia de las de evaporación que trabajan con energía térmica. Existen una serie de etapas desde que se toma el agua del mar hasta que se almacena en los tanques de almacenamiento antes de ser distribuida a las redes de abastecimiento. Estas etapas tratan de eliminar cualquier tipo de suciedad en suspensión del agua procedente del mar para evitar el ensuciamiento de las membranas de la etapa principal del proceso, la ósmosis inversa. A lo largo del camino hasta llegar a la ósmosis se va haciendo pasar el agua por una serie de equipos donde cada vez el filtrado va siendo más fino, eliminando las partículas de mayor tamaño en las primeras etapas y las de menor después. Además de esto, se inyectan químicos con el fin de agilizar este proceso de eliminación de partículas y de mejorar la operación y el mantenimiento de los equipos en todo momento. Finalmente se obtiene un agua apta para el consumo humano en un lugar donde parecía imposible y donde la población va aumentando a pasos agigantados, todo ello gracias a la innovación de la ciencia.

It seems unimaginable that something as necessary for life as water is a scarce commodity in many parts of the Earth. Access to this asset it is not easy in few areas of the world, let alone countries still in development pathways. In the case under examination the situation has different framework, but the demand of drinking water is increasing as well. The primary difference being that in this case there is more than enough economic potential to invest on high technology to produce drinking water from any way. We are talking about the Middle East, specifically Qatar, a country that has undergone a radical change in a very short time due to the discovery of natural and crude gas deposits and which has meant that the desert dunes were transformed into tall and luxurious buildings full of offices in a matter of several years. This has involved a huge logistical work, having to supply the growing population with essential resources for life, such as electricity, water and food. Boat and plane trips of unthinkable things like animals’ farms in order to start developing a sustainable model of national self-sufficiency of fruits, vegetables and animals. In the case of water, the lack of rains and the desert climate, make the only way to get drinking water is by taking it from the sea and treating it for that purpose. The technologies used at the beginning of industrialization were evaporation technologies, they are simply based on evaporating water from the sea, leaving behind the salts and obtaining ultrapure water that will later be remineralized properly for use. In this way, it have been working until increasing the concern for the environment and new seawater desalination technologies have made it possible to build new plants with reverse osmosis membrane technology, with a energy consumption much lower than that of evaporation plants. In reverse osmosis plants (RO), the general goal is to pass high-concentration water into salts through a semipermeable membrane, in order to retain soluble particles and allow only water molecules to pass through. This is mainly achieved with high pressure and this is the energy used by this type of plants, unlike those of evaporation that work with thermal energy. There are few stages from taking seawater to storing it in reservoir tanks before being distributed to supply networks. These stages try to remove any type of suspended solid from the sea water to prevent the fouling of the membranes of the main stage of the process, reverse osmosis. First water is passed through a series of equipment where filtration is becoming thinner, eliminating larger particles in the early stages and smaller ones afterwards. In addition to this, chemicals are injected in order to help the process of particle removal and to improve the operation and maintenance of equipment at all times. Finally, water suitable for human consumption is obtained in a place where it seemed impossible and where the population is increasing fast, all thanks to the innovation of science.