Un método de desalinización muy utilizado es la destilación, un proceso térmico en el que el agua de mar se evapora para obtener agua dulce. La desventaja: la destilación consume mucha energía. Por lo tanto, la mayoría de las nuevas plantas desalinizadoras emplean ósmosis inversa, un proceso mediante el cual el agua dulce se separa del agua de mar a través de membranas semipermeables y se aplica presión. Un ejemplo es una nueva planta en Al Khafji: no solo emplea un proceso de ósmosis inversa en dos etapas, sino que obtiene su energía de una instalación de energía solar cercana. Convertir el agua de mar en agua dulce nunca había sido tan eficiente.
Desalinización moderna
Beber agua del mar
Ocurre todos los días: el agua se evapora, forma nubes y llega al suelo en forma de lluvia, formando ríos y lagos como fuente de agua potable. En las zonas desérticas, la lluvia que cae no es suficiente. Una alternativa es desalinizar el agua del océano, un proceso que recientemente se ha vuelto más eficiente.
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La última tecnología y energía solar
Un método de desalinización muy utilizado es la destilación, un proceso térmico en el que el agua de mar se evapora para obtener agua dulce. La desventaja: la destilación consume mucha energía. Por lo tanto, la mayoría de las nuevas plantas desalinizadoras emplean ósmosis inversa, un proceso mediante el cual el agua dulce se separa del agua de mar a través de membranas semipermeables y se aplica presión. Un ejemplo es una nueva planta en Al Khafji: no solo emplea un proceso de ósmosis inversa en dos etapas, sino que obtiene su energía de una instalación de energía solar cercana. Convertir el agua de mar en agua dulce nunca había sido tan eficiente.
Aunque las plantas más modernas consumen menos de cuatro kilovatios hora por metro cúbico de agua, la ósmosis inversa es un proceso que consume mucha energía. Como la electricidad se produce principalmente en Arabia Saudí con combustibles fósiles, la desalinización del agua de mar representa una gran proporción de las emisiones de dióxido de carbono (CO2).
Un socio fiable
La empresa de servicios públicos saudí Rawafid Systems construyó la planta en colaboración con los expertos en desalinización del agua Advanced Water Technology (AWT). Para llevar a cabo el proyecto en el ajustado plazo asignado de solo 14 meses, Rawafid y AWT seleccionaron a sus socios basándose en su fiabilidad y experiencia en el sector.
Para los paquetes eléctricos, de automatización e instrumentación, el equipo del proyecto eligió a Siemens como contratista principal. «Contratamos a Siemens porque es una gran empresa en el mercado del suministro electromecánico para la producción de energía y agua. Además, el sistema de control de Siemens es universal y se utiliza en diferentes industrias, como el petróleo y el gas, la petroquímica, las refinerías y el tratamiento del agua», afirma Ali Awadallah, CEO y director de proyectos de Rawafid Industrial.
Tras recibir el pedido, el equipo de Siemens se puso manos a la obra inmediatamente en el diseño de una solución integral, que incluía transformadores, sistemas de conmutación Sivacon, sistemas de protección Siprotec, convertidores Sinamics e instrumentación de procesos para supervisar el flujo, el nivel, la presión y la temperatura. Los sistemas eléctricos y de automatización están conectados en red mediante la tecnología de comunicación industrial Scalance.
Ahorro de energía y flexibilidad
El sistema de control para la generación y distribución de energía, así como para el procesamiento del agua, se basa en el sistema de control de procesos Simatic PCS 7. No solo proporciona una disponibilidad y una eficiencia superiores a la planta, sino que también permite la supervisión y el control centrales de todas las plantas y sistemas, lo que ayuda a los operadores en su trabajo diario. En la planta de Al Khafji, el Simatic PCS 7 permite que un variador de velocidad que alimenta la bomba de alta presión se ajuste automáticamente en función de la temperatura y la salinidad del agua, que cambian según la estación. Eso ahorra una gran cantidad de energía en comparación con el control de flujo convencional mediante una válvula de control.
Modelo para más instalaciones
Desde su inicio, los sistemas de Siemens han funcionado de manera excepcional. Los 37 000 equipos, que pesaban 425 toneladas, tuvieron que transportarse a Arabia Saudí e instalarse según un calendario ajustado, un logro logístico importante. Los ingenieros de Siemens demostraron su flexibilidad al adaptarse a un cambio importante durante el proyecto, cuando la fuente de alimentación pasó de 34,6 kV a 13,8 kV.
Las soluciones de Siemens permiten una integración vertical y horizontal perfecta de todos los componentes eléctricos, lo que reduce los costes operativos y de mantenimiento.
Estas ventajas llevaron a un pedido de seguimiento: Rawafid y AWT, que ahora forman parte del consorcio A3C con SETE y Al Fatah, encargaron a Siemens que equipara ocho plantas desalinizadoras de ósmosis inversa adicionales en Arabia Saudí, incluidos todos los componentes y la puesta en marcha, de nuevo con un calendario ajustado.
Una comparación: destilación y ósmosis inversa
La destilación para desalinizar el agua de mar consume cantidades extremadamente altas de energía, hasta 25 kWh por metro cúbico de agua producida. Una alternativa es la ósmosis inversa. En este caso, las plantas más avanzadas producen menos de 4 kWh por metro cúbico de agua producida. Aunque la ósmosis inversa sigue consumiendo mucha energía, ayuda a países como Arabia Saudí a reducir sus emisiones de CO2 relacionadas con la desalinización. Y cuando las plantas funcionan en gran medida con energía fotovoltaica, como la nueva instalación de Al Khafji, la huella de CO2 es aún menor.
«Cuando hablamos de proyectos que contribuyen en gran medida a la protección del medio ambiente, como esta planta desalinizadora que funciona con energía solar, no hay tiempo que perder. Nuestros componentes probados y comprobados son la clave para encontrar soluciones rápidamente».