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Visita de la Presidenta del Consejo Social de la Universidad de Almería al CIESOL

La Presidenta del Consejo Social de la Universidad de Almer

Ayudas para contratos predoctorales para la formación de doctores 2016

Plataforma Solar de Almería. Plazos de solicitud 13/09/2016

Nueva Campaña de Acceso SFERA2

Ya se ha abierto la cuarta y última campaña de acceso de S

Diversificando el uso de la Energía Solar

Zero Carbon Resorts (ZCR)

CIESOL responsiva
CONTACTOS
G. Zaragoza
FUENTE DE FINACIACIÓN

Comisión Europea, programa SWITCH-ASIA

FECHA DE INICIO

11/2009

FECHA DE FINALIZACIÓN

11/2013

SWITCH-ASIA

Participantes:

  • Unidad de “Desalación Solar”. PSA-CIEMAT

Situación: Prorrogado hasta mayo 2014. Finalizado

Resumen:

En el caso de asentamientos aislados, como es el caso de las islas, el abastecimiento energético depende en la actualidad fuertemente de energías fósiles (fundamentalmente se utilizan generadores de gas-oil). Las Filipinas, con más de 7000 islas, son un ejemplo típico de ello, y el turismo, con sus elevados consumos de agua y energía, uno de los sectores que mayor impacto medioambiental causa en el país. El objetivo general de este proyecto es mejorar sustancialmente la eficiencia energética y la sostenibilidad del sector turístico, especialmente en la región de Palawan, reduciendo su huella carbónica mediante: (i) arquitectura bioclimática; (ii) empleo de energías renovables para generación de energía y agua; (iii) prácticas sostenibles en el consumo de energía y agua. La acción propuesta pretende estimular la economía local, permitiendo a las Pymes locales de la industria del turismo desarrollar la capacidad para lograr tales objetivos. Para ello se plantea una formación consistente en una serie de cursos y talleres, además de llevar a cabo un ejemplo de demostración consistente en la adaptación de un complejo turístico mediante la implementación de prácticas sostenibles, recurriendo a materiales, recursos y tecnologías verdes disponibles localmente. La unidad de “Desalación Solar” de la PSA participa en el proyecto con los siguientes objetivos específicos

Objetivos: 

  • Diseño de un sistema autónomo de abastecimiento de energía y agua basado en energía solar para establecimientos turísticos aislados. 

  • Estudio y caracterización del proceso de destilación por membranas con energía solar.

  • Evaluación de sistemas comerciales de destilación por membranas.

  • Investigación sobre la aplicación de la destilación por membranas al tratamiento de aguas con contaminación biológica.

  • Difusión de los resultados y elaboración de informes científicos.

Resultados durante 2014:

Los resultados de los trabajos realizados en destilación por membranas con energía solar se han publicado en varios artículos científicos. Las principales conclusiones son que los prototipos comerciales tienen mucho menor rendimiento que el demostrado en los estudios a escala de laboratorio debido a las ineficiencias termodinámicas inherentes a la operación a escala real con mayor superficie de membrana (la fuerza impulsora del proceso, que es una diferencia de presión de vapor a ambos lados de la membrana, decrece a medida que el proceso va teniendo lugar a lo largo de la superficie de la membrana y la temperatura baja). La producción específica es tres veces inferior y el factor de concentración no supera el 20%. Los módulos de placa y marco muestran mucha peor estanqueidad que los módulos de arrollamiento en espiral, en los que la recuperación interna de calor latente mejora además el rendimiento del módulo. Sin embargo, existe un conflicto entre la mayor eficiencia energética y la productividad, relacionado con la longitud de los canales y el tiempo de residencia del agua en el módulo. Si se aumentan estos parámetros, se consigue una mejor recuperación de energía (disminuyendo el consumo de calor hasta un mínimo de 65 kWh/m3) pero la productividad baja, mientras que si se maximiza la producción del módulo (hasta un máximo de 8 l/h.m2), disminuye su eficiencia energética. Una configuración más avanzada en la que se superponen varias etapas de placa y marco funcionando con vacío (siguiendo un principio de destilación multi-efecto) muestra una eficiencia energética similar pero con mucho mayor factor de concentración (por encima del 50%), aunque también un mayor consumo eléctrico asociado al establecimiento y mantenimiento del vacío.

La calidad del destilado obtenido es en general muy alta, salvo en el caso en el que se producen filtraciones (algunos módulos de placa y marco). En cuanto al tratamiento de aguas con contaminación biológica, el proceso de destilación por membranas es capaz de producir agua pura a partir de agua contaminada con E-coli, F-Fusarium y Chlostridia. En los dos primeros casos, los patógenos son desactivados también en el concentrado, mientras que en el último, que es más resistente a la temperatura, la destilación por membranas se muestra un pre-tratamiento eficaz para una exitosa eliminación del patógeno con foto-Fenton, algo que no era posible conseguir en ensayos previos sin destilación por membranas.

sistema

Sistemas comerciales de destilación por membranas evaluados por el grupo “Desalación y Fotosíntesis”

Publicaciones:

  • Zaragoza, G., Ruiz-Aguirre, A., Guillén-Burrieza, E. Efficiency in the use of solar thermal energy of small membrane desalination systems for decentralized water production. Applied Energy 2014. 130, 491-499.
  • Guillen-Burrieza, E., Ruiz-Aguirre, A., Zaragoza, G., Arafat H.A. Membrane fouling and cleaning in long term plant-scale membrane distillation operations. Journal of Membrane Sciences 2014. 468, 360-372.
  • Ruiz-Aguirre, A., Polo-López, M.I., Fernández-Ibáñez, P., Zaragoza, G. Assessing the validity of solar membrane distillation for disinfection of contaminated water. Desalination and Water Treatment 2015. In press,
  • Ruiz-Aguirre, A., Alarcón-Padilla, D.-C., Zaragoza, G. Productivity analysis of two spiral-wound membrane distillation prototypes coupled with solar energy. Desalination and Water Treatment 2015. In press.