Beber agua del mar

La última tecnología y energía solar

Un método ampliamente utilizado para la desalinización es la destilación, un proceso térmico en el que el agua de mar se evapora para obtener agua dulce. La desventaja: la destilación es extremadamente intensiva en energía. Por lo tanto, la mayoría de las nuevas plantas de desalinización 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 de dos etapas, sino que obtiene su energía de una instalación de energía solar cercana. Convertir el agua de mar en agua dulce nunca ha sido tan eficiente.

Aunque las plantas más modernas tienen un consumo de energía de 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 Saudita utilizando combustibles fósiles, la desalinización del agua de mar representa una gran proporción de las emisiones de dióxido de carbono (CO2).

Un socio confiable

La empresa de servicios públicos de Arabia Saudita Rawafid Systems construyó la planta en colaboración con los expertos en desalinización de agua Advanced Water Technology (AWT). Para realizar el proyecto dentro del marco de tiempo ajustado asignado de solo 14 meses, Rawafid y AWT seleccionaron a sus socios basándose en la confiabilidad y la experiencia de la industria.

Para los paquetes de electricidad, automatización e instrumentación, el equipo del proyecto eligió a Siemens como el contratista principal. “Contratamos a Siemens ya que es una gran empresa en el mercado de suministro electromecánico para la producción de energía y agua. Además, el sistema de control Siemens es universal y se utiliza en diferentes industrias, como petróleo y gas, petroquímicos, refinerías y tratamiento de agua”, dice Ali Awadallah, CEO y director de proyectos de Rawafid Industrial.

Después de recibir el pedido, el equipo de Siemens inmediatamente se puso a trabajar en el diseño de una solución integral, incluidos transformadores; sistemas de conmutación Sivacon; sistemas de protección Siprotec; convertidores Sinamics; e instrumentación de procesos para monitorear flujo, nivel, presión y temperatura. Los sistemas eléctricos y de automatización están conectados en red utilizando la tecnología de comunicación industrial de Scalance.

Ahorro de energía y flexibilidad

El sistema de control para la generación y distribución de energía, así como para el procesamiento de agua, se basa en el sistema de control de procesos Simatic PCS 7. No solo le proporciona una disponibilidad y eficiencia superiores de la planta, sino que también permite el monitoreo y el control centralizados de todas las plantas y sistemas, apoyando así a los operadores en su trabajo diario. En la planta de Al Khafji, Simatic PCS 7 permite que un accionamiento de velocidad variable que acentúa la bomba de alta presión se ajuste automáticamente de acuerdo con la temperatura del agua y la salinidad, que cambian según la temporada. Eso ahorra una gran cantidad de energía en comparación con el control de flujo convencional por válvula de control.

Modelo para instalaciones adicionales

Desde el inicio, los sistemas Siemens han tenido un rendimiento excepcional. Los 37,000 equipos, que pesaban 425 toneladas, tuvieron que ser transportados a Arabia Saudita e instalados en un horario apretado, un logro logístico importante. Los ingenieros de Siemens mostraron flexibilidad para adaptarse a un cambio importante durante el proyecto cuando se cambió la fuente de alimentación 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 costos operativos y de mantenimiento.

Estas ventajas llevaron a un pedido de seguimiento: Rawafid y AWT, ahora parte del consorcio A3C con SETE y Al Fatah, encargaron a Siemens equipar ocho plantas adicionales de desalinización por ósmosis inversa en Arabia Saudita, incluidos todos los componentes y la puesta en marcha, nuevamente en un calendario apretado.

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. Aquí, las plantas más avanzadas alcanzan menos de 4 kWh por metro cúbico de agua producida. Aunque la ósmosis inversa sigue consumiendo mucha energía, ayuda a países como Arabia Saudita a reducir sus emisiones de CO2 relacionadas con la desalinización. Y cuando las plantas funcionan principalmente con energía fotovoltaica, como la nueva instalación en Al Khafji, la huella de CO2 es aún menor.