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HIDROELECTRICA Y DESALINIZADORA MARINA
Luis Núñez Torres - [email protected]
El funcionamiento de una hidroeléctrica depende exclusivamente de un gran caudal de agua. Y el mar ofrece un
caudal de agua prácticamente ilimitado. A lo que habría que agregar la energía potencial de las olas y el de las
corrientes marinas, que multiplicaría la producción de energía eléctrica.
Las corrientes marinas transportan enormes masas de agua. El Anticiclón del Pacífico Sur y los vientos Alisios,
impulsan las aguas del mar, como si fueran un gigantesco río por las aguas del Mar Peruano y pueden desarrollar
una velocidad de 20 cm/s y mover una volumen de 156 m3/seg. (15 millones de m3/seg) de flujo”.
http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/interesantes/humboldt/humboldt.htm
CORRIENTES DEL
OCÉANO
PACÍFICO
ANCHO
( km )
PROFUNDIDAD
(m)
VELOCIDAD
( cm/s)
TRANSPORTE
( 106 m3/s )
Corriente Limítrofe
Occidental
200
2000
100
100
Corriente Limítrofe
Oriental
1000
100
20
15
Corriente Ecuatorial
del Norte o Sur
1500
1000
20
45
Contracorriente
Ecuatorial
500
1000
150
60
Corriente
Cromwell
400
300
150
40
Corriente
Circumpolar
1000
2000
20
100
Si las hidroeléctricas tradicionales ofrecen 135 MW, como la hidroeléctrica de Charcani V, en Arequipa. Este tipo
de hidroeléctrica marina, generaría 2,000 MW. de electricidad. Tomando como punto de referencia a la Blue
Energy, de Canadá.
http://libros.redsauce.net/EnergiasAlternativas/mar/PDFs/02Corrientes.pdf
“La Blue Energy, colocaba turbinas en conductos, en pleno flujo, sin bloquear el paso del mismo, pero obligándole
a pasar a través de la turbina; con este concepto se está planteando la construcción de una planta en la que se
pretende hacer circular el agua por un estrecho, en el que irían instalados un gran número de turbinas, capaz de
producir 2200 MW”.
Funcionamiento
La enorme fuerza y caudal de las olas que se dirigen hacia la costa, se captaría y derivaría por medio de una
tubería, hacia las turbinas o generadores eléctricos que están instalados a varias decenas de metros por debajo
del nivel del mar.
Como la tubería de captación ingresa de forma diagonal a la casa de maquinas, la gravedad incrementara la
potencia del caudal de agua que mueve las turbinas y a mayor potencia, mayor será la cantidad de electricidad que
se pueda generar.
Después de que el flujo o caudal de agua ha movido todos los generadores eléctricos, un dispositivo de veleta,
hará que el chorro de agua, salga al mar en la misma dirección en la que circulan las olas o corrientes marinas.
http://www.soyrenovable.com/ generar-electricidad-con-la- energia-de-las-olas- bienvenida-anaconda/
“Hecha de un material sintético y caucho natural, la Anaconda cabalga en las olas del mar y utiliza su movimiento
para convertirlo en energía que mueve una turbina que se sitúa en su cola que produce electricidad. El modelo
actual con una longitud de 9 metros puede ser desarrollado hasta una longitud ideal de 200 metros y sería capaz
de producir un Megavatio, potencia suficiente para alimentar a 1000 hogares”…. “Además, al estar hecha de
caucho resiste perfectamente las condiciones del ambiente marino en que se instala”.
Ventajas de una hidroeléctrica marina, frente a una hidroeléctrica tradicional.
- No requiere la construcción de una represa, ya que el mar es una represa natural. Esto reduce
considerablemente los costos de construcción y de mantenimiento.
- Para la construcción de la represa Hoover, en EE.UU. Se removieron aproximadamente 1.150.000 m³ de material
y se utilizaron 3,33 millones de m³ de hormigón más de 3,000 toneladas de acero y concreto. Sus 17 turbinas
generan un máximo de 2074 MW.:
- La construcción de una hidroeléctrica tradicional esta muy limitada por la geografía, ya que son pocos los lugares
donde se puede represar el agua. Lo que implica desviar ríos y lagunas que al llenar la represa alteran el medio
ambiente y sus ecosistemas. A esto se suma la escasez de agua, que esta generando conflictos sociales entre
varios sectores de la población.
- A diferencia de una hidroeléctrica tradicional, una hidroeléctrica marina se puede construir prácticamente en
cualquier lugar de la costa, ya que a lo largo de todo el litoral hay agua, olas y corrientes marinas.
- Generaría mucho más energía eléctrica y la producción de electricidad, no se vería afectada en épocas de
sequía.
Desalinización del Agua de Mar
Así, como el sol evapora el agua del mar y en dicho proceso separa el agua de la sal y el vapor obtenido viaja en
forma de nubes a cientos de kilómetros, para luego caer en forma de lluvia.
De igual manera, esta planta reproduce el trabajo de la naturaleza, pero de una manera artificial.
Con la electricidad generada, se hierve el agua de mar, separando en el proceso, la sal (que queda en el fondo de
las calderas) del agua, que al encontrarse en forma de vapor, flota y puede enviarse a grandes distancias de la
costa, por medio de una red de tuberías. Luego, el vapor se condensa en agua, al ingresar en una cámara
refrigerada, obteniéndose como resultado, agua pura.
En la ciudad de Abu Dhabi, EAU. La planta desalinizadora “Al Tájela”, produce agua pura al hervir el agua del mar.
http://www.youtube.com/watch?v=Tn4fStZNelU&feature=related
“Convertir el agua salada en agua potable, es técnicamente simple. Al hervir el agua salada, la sal no se evapora.
Con solo almacenar el vapor, hay una fuente ilimitada de agua potable. En un día podemos producir 455,000 m3.
Para producir tanta agua potable hace falta mucho vapor, (½ millón de toneladas) y para generar tanto vapor, hace
falta mucho calor. Para proveer tanto calor, cada recipiente desalinizador necesita su propia central eléctrica, para
lo cual se requieren 1,363.8 m3 de combustible diarios”.
El vapor obtenido, servirá para generar electricidad en unas turbinas de vapor que están en medio del trayecto de
la red de tuberías, que llevaran el vapor a ciudades que se encuentren a cientos de kilómetros de la costa.
http://www.youtube.com/watch?v=wFuIcibFB9g&feature=related
En California, “una planta de energía geotérmica, canaliza el vapor a través de una red de tuberías por mas de 160
Km. El vapor sale a una temperatura de 176C y a una velocidad 112 K/h. La tubería esta hecha de material de roca
“mina de hierro” o hierro fundido que se expande y contrae con el calor”...”el vapor alimenta un generador que
produce 50MW, suficiente electricidad como para abastecer a 50,000 hogares”.
El vapor, al llegar a su destino, ingresara a una cámara frigorífica o se podría condensar, usando el caudal de un
rió, lo que abarataría aun mas los costos de producción y por lo tanto el precio al publico consumidor final.
Desalinizadora Marina vs Desalinizadora Tradicional
Esta planta desalinizadora, en comparación con las desalinizadoras existentes. Ofrece mayores ventajas y
beneficios en casi todos los aspectos del proceso. Por ejemplo, si la comparamos con la desalinizadora de
Ashkelon, en Israel.
Veremos que la planta de Ashkelon, capta el agua del mar a una profundidad de 60 metros, usando tuberías de
1.60 metros de diámetro y por un sistema de bombeo. Luego, se le da un tratamiento químico y se filtra la arena y
otros cuerpos. Después, se requieren 220 MW (energía suficiente como para abastecer 220,000 hogares) para
bombear el agua a una gran presión dentro un sistema de 40,000 membranas que filtran todo tipo de impurezas.
Obteniéndose 330,000 m3 de agua pura al día.
http://www.elmundo.es/elmundo/2009/07/10/ciencia/1247249975.html
“La desalación no está ausente de críticas ambientales. El 50% del agua que se captura se expulsa de nuevo al
mar en forma de salmuera y ese vertido altera gravemente algunos de los ecosistemas marinos más importantes
del mediterráneo, como las praderas de Posidonia, además aunque se ha mejorado mucho la eficiencia energética
de las plantas, aún tienen un elevado consumo energético”.
Uso Domestico
Mientras el agua potable, que se suministra en las redes urbanas proviene de ríos y fuentes. Son también vías de
desecho para la industria y la agricultura. A veces contiene metales como plomo, cal, flúor, etc. que se depositan
en el organismo, haciéndolo envejecer prematuramente. También, puede contener microorganismos nocivos como
nitratos, nitritos que generalmente provienen de la descomposición de sustancias orgánicas.
Tratar esta agua requiere de enormes plantas de tratamiento, que purifican el agua mediante un tratamiento
químico. Pero, al hervirse el agua no es necesario un tratamiento químico, ya que a 149 grados el agua esta
pasteurizada y por encima de los 200 grados, los patógenos no pueden sobrevivir.
Mientras el agua tratada o agua hervida mantiene sus sales minerales. El agua destilada esta libre de sales o
iones. Por lo que el agua destilada resultaría mas apropiada para el consumo humano.
Libre de gérmenes, el agua destilada requiere un menor tiempo y químicos para su tratamiento y distribución. Al
reducir los costos y los tiempos en el tratamiento del agua, significa un menor precio de venta al público.
Uso Industrial.
Al hervir el agua de mar a altas temperaturas en las calderas. La sal (3.5 gr./litro) obtenida sale apta para el
consumo humano o industrial.
El 55% de la sal es cloro. Usado en el tratamiento de agua potable, refinación de metales, elaboración de plásticos,
producción de agroquímicos y fármacos, insecticidas, colorantes, tintes, etc.
Contiene 30% de sodio, usado para aleaciones, fabricación de desodorantes, refrigerante, detonantes para
gasolina, fabricación de células fotoeléctricas.
Existen también en la sal concentraciones de cobre (2 mg/kg), plomo (2 mg/kg), arsénico (0,5 mg/kg), cadmio (0,5
mg/kg).
El uso de agua destilada resulta mas conveniente para la producción de cobre.
http://www.innovacion.cl/casos/minera-transforma-agua-de-mar-en-agua-potable
“Minera Michilla S.A., es una empresa pionera en el uso de agua de mar en sus procesos productivos de cobre y
en la elaboración de agua potable para consumo humano dentro de la mediana y gran minería. Esta tecnología no
sólo les permite producir cátodos de cobre de la mayor calidad, sin contaminación de cloro (hecho certificado por la
Bolsa de Metales de Londres), sino que además los abastece de agua para el consumo humano”.
Uso Agricola
La provincia de Islay, en Arequipa. Sólo cuenta con el río Tambo, que es de poco e insuficiente caudal para
abastecer las necesidades primarias de la población como alimentación, salud, agricultura, etc. Por tal motivo se
ha convertido en motivo de disputa con el departamento de Moquegua y con el proyecto minero “Tía María”. Que
además de agua, requerirá 85 MW en su primera etapa, cifra que aumentara cuando el proyecto se desarrolle.
Islay, cuenta con 306.000 hectáreas de pampas eriazas, de de las cuales, 138,900 pueden ser aprovechables para
la agricultura.
Produciendo 500,000 m3 de agua pura al día y asignando 20m3 de agua semanal por hectárea. Se podrían irrigar
175,000 hectáreas a la semana.
(500,000 X 7 días = 3'500,000 M3 / 20 hectáreas = 175,000), frente a las 138,900 hectáreas aptas para la
agricultura existentes solo en la provincia de Islay. Pudiendo generar cerca de 600,000 empleos.
Todo esto tomando como punto de referencia al proyecto Majes-Siguas II, que consta de 60,000 hectáreas, pero
que por la falta de agua, se planean habilitar 40,000 hectáreas, que se estima generara 150,000 empleos.
Inversión vs. Ganancias
El costo de esta planta estaría cerca de los mil millones de dólares. Tomando como referencia el proyecto Majes–
Siguas II. Que costara 1,200 millones de dólares y generara 800 MW e irrigara 40,000 hectáreas.
La empresa que realizo los estudios técnicos para determinar el costo de todo el proyecto cobro 2 millones de
dólares.
GASTOS
17 turbinas para generar 2,000 Mw.
85'000,000
Terraplén de roca (2 kilómetros)
20'000,000
Central hidroeléctrica
300'000,000
Planta desalinizadora
400'000,000
100 kilómetros de tubería
100'000,000
Otros gastos
100'000,000
TOTAL
1,005'000,000
GANANCIAS
2,000 MW. al año
500,000 M3 diarios al año
TOTAL
1,752'000,000
18'250,000
1,770'250,000
Vendiendo a 0.10 centavos de dólar el Kw. de electricidad, se facturarían al año 876'000,000 (1,000 KW X 0.10 =
100,000 X 24 horas = 2'400,000 X 365 días = 876'000,000). Generando 2,000 MW, la facturación se elevaría a
1,752'000,000 de dólares).
Vendiendo el metro cúbico de agua a 0.10 centavos de dólar se facturarían 18'250.000 al año (500,000 X 0.10 =
50,000 x 365 días = 18'250,000 de dólares).