DESALINIZADOR AEROTÉRMICO. PATENTAMIENTO POR LA UNNE.

Quizás estemos frente a la forma más simple y económica de obtener agua potable del agua salada del mar o de perforaciones . Relación entre los distintos procesos para desalinizar agua

Térmico común por destilación simple

Consumo energético: Mientras en una vaporización normal del agua para pasarla del estado líquido al de vapor se necesitan a: calor para calentar el agua de 20ºC a 100 ºC

Q1= Ce x m x (100ºC-20ºC) = 80 Kcal/kg de agua

Q2 = calor latente del agua para pasa del estado líquido a vapor aproximadamente 540 Kcal/kg de agua.

Rendimiento de la caldera = 90%.

Q total =688 Kcal/kg de agua a 750 Kcal/kg.

Proceso Aerotérmico

En nuestro proceso el consumo energético operando con agua caliente a 95ºC es de aproximadamente 72,4 Kcal/kg de agua (calculo teórico puede existir una variación en la práctica, de acuerdo a los equipos que se construyan) y tiene la ventaja de entregarse a presión normal. Esta energía se puede obtener calentando al agua directamente con energía solar. Estas lo transforman en una forma de producir agua en forma totalmente ecológica y libre de bacterias porque esta y el aire que se condensa están a 95 ºC.

Consumir menos energía por  kilo de agua potable obtenida significa consumir menos combustible, producir menos CO2 y disminuir el efecto invernadero en una cantidad muy importante.

Con una superficie de calentamiento reducida como ser una calefacción solar en una vivienda chica de un techo de 5 metros por 4 metros, se pueden obtener 300 litros de agua sin ningún costo una vez realizado el aparato pasando este a formar parte de un nuevo electrodoméstico que abastezca agua potable a una familia en forma casi gratis evitando tener que comprar agua en bidones y evitando enfermedades por contaminantes como el arsénico u otros metales pesados.

Materiales de construcción: Debido a las bajas temperaturas menores a 100ºC y la presión casi atmosférica que se necesitan en el proceso, no se necesitan elementos de transferencia de calor con aceros de alta tecnología para soportar altas temperaturas ni necesidad de membranas filtrantes especiales, bombas de aceros inoxidables o regeneraciones con ácidos y álcalis. En estos aparatos se puede usar plásticos en muchos lugares del proceso y materiales totalmente de procedencia nacional.

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO

El proceso para producir agua sin sales es el siguiente. Por la parte superior de la torre ingresa agua salada caliente por ejemplo a 95 ºC  a medida que va descendiendo se encuentra en el interior con elementos que facilitan el contacto aire –agua. El aire a temperatura ambiente ingresa por la parte inferior de esta en este proceso   a medida que va ascendiendo se va calentando por el contacto con el agua salada caliente que baja la que va enfriándose. El aire a medida que va calentándose absorbe agua pura sin sales. El aire  incrementando su temperatura a medida que va ascendiendo y a mayor temperatura absorbe mayor cantidad de agua sin sal , este proceso asemeja al  que ocurre  entre el aire que está en contacto con el agua del mar, ríos, etc. que se satura con agua pura  formando  las nubes que luego vuelven a la tierra  en forma de lluvias o nieve ; fenómeno que ocurre a temperaturas generalmente inferiores a los 50ºC,  nosotros ampliamos el rango hasta los 95ºC  condición donde por cada kg de aire puede contener más cantidad de agua elevando la eficiencia del este proceso que ocurre en la naturaleza. El aire saturado con agua pura en nuestro proceso se condensa en el intercambiador conectado a la salida de la torre y de esta forma se obtiene agua sin sales y estéril.

En el esquema al aire frio en celeste ingresa por la parte inferior de la torre I (dibujo de la izquierda) asciende y  va aumentando su temperatura a medida que se encuentra con el agua salada caliente marrón que ingresa por la parte superior de la misma 3, de esta forma el aire se va cargando con agua sin sales a medida que aumenta su temperatura saliendo  por la parte superior  la mezcla de aire caliente con agua pura en color negro II

Luego desciende (dibujo de la derecha) y se enfría en un intercambiador de calor condensando por efecto del enfriamiento que produce el agua salada fría que ingresa a la derecha por 1  la que se va calentando a medida que asciende hasta salir por 2  y terminando su calentamiento antes de ingresar en la torre en un calentador que puede ser solar o de otro tipo hasta conseguir los 95 ºC punto 3. El  agua pura sin sales sale en forma de condensado en III y puede ser utilizada por ser potable salida indicada con flecha celeste parte inferior del condensador, en el intercambiador el agua salada fría que va dentro de los caños  aprovecha el calor del aire que baja por la parte exterior a estos para aumentar su temperatura optimizando el proceso.

Varias máquinas se han construida desde el año 1999 que se realizó la primera con alumnos de  Maquinas Térmicas en la Facultad de Ingenieria de Resistencia UNNE, luego se hicieron varios equipos siendo algunos de muchísima importancia, en el año 2015 se firmó un convenio con la UNPA donde se realizó uno que extrae agua del océano y sacándole las sales se transforma en potable hoy en construcción 10 más. Empresas europeas y japonesas “están por construir plantas que utilizan este proceso.  Actualmente se está trabajando en la Facultad de Ingenieria con un diseño totalmente ecológico y  agua pura utilizando la energía solar exclusivamente a un costo despreciable.

Para más datos ingresar en Google Osvaldo Marcelo Diaz Barranqueras.

Muchas gracias  a todos los profesores  que colaboradores, a mi familia, alumnos y autoridades universitarias que hicieron posible este desarrollo. Esperando que siga sirviendo para solucionar este problema en distintos lugares que del mundo.               

Magister: Osvaldo Marcelo Diaz.   Ex Profesor Titular de Maquinas Hidráulicas y Térmicas de FACENA- Profesor Adjunto de Maquinas Térmicas Facultad de Ingenieria – Centrales Eléctricas- Ex Jefe de Operación y Técnicas Especiales de la empresa AyE. Ex presidente de la Asociación de Profesionales Universitarios de Agua y Energía Noreste-Socio de la empresa SOLMAX SRL.

Más información: www.solmax.com.ar