Wind Energy Water

El agua potable es una de las problemáticas más importantes que enfrentamos en la actualidad, debido a su escasez y a las grandes sequías que enfrentamos. Frente a este escenario, la búsqueda de nuevas tecnologías que permitan generar agua para satisfacer las diversas necesidades se hace trascendental.
Una de estas tecnologías es la desalinización de agua de mar, debido al volumen que representa y a su disponibilidad, es así como encontramos las plantas desaladoras por ósmosis inversa que producen anualmente junto con la salmuera, toneladas de residuos químicos nocivos en el medio marino produciendo daños medioambientales importantes.
De este modo, se hace indispensable una tecnología de desalinización de agua de mar verdaderamente respetuosa con el medio ambiente en línea con la "Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible" de las Naciones Unidas.

Wind Energy Water

Somos WEW una empresa que comercializa los productos de WME en Chile. Buscamos contribuir a la conservación y manejo sostenible de los recursos naturales y del medio ambiente a través de proyectos de desalación y tratamiento de aguas, que permitan la sustentabilidad ambiental en el ámbito local, nacional e internacional.

Equipo de trabajo




Premio por llevar al mercado una planta desaladora de agua de mar autosuficiente energéticamente y compatible con el medio ambiente
ESQUEMA Y DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA

La compresión mecánica de vapor (MVC) es uno de los procesos de desalinización con mayor ahorro de energía porque se recupera el calor de vaporización. Cuanta más agua se evapore, mayor será la concentración de sal del resto del agua de mar, en condiciones normales la concentración de sal no debe ser superior al 10%.
El aporte de energía es directamente proporcional a la cantidad de agua tratada, dependiendo de la velocidad o la potencia requerida por el compresor y la temperatura de evaporación.
La potencia que debe tener el asta eólica, paneles fotovoltaicos, generador diésel o empalme eléctrico, deberá garantizar un mínimo de 3 x 400V 50 HZ.

La planta desaladora de agua de mar funciona según el principio de mecánica de compresión de vapor, con evaporador de película descendente.
  1. El agua de mar (8) se bombea a un tanque de almacenamiento de 4 m³.
  2. Se logra evitar la formación de incrustaciones acondicionando el agua de mar con un producto químico, proceso electroquímico.
  3. El agua de mar fluye a través de dos intercambiadores de calor de placas (4).
  4. Hay una transferencia de calor del destilado (5) y el concentrado sale (6) en el agua de mar entrante.
  5. Reducción de la presión del sistema hasta el nivel de presión de evaporación para reducir el im. disuelva los gases disueltos en agua.
  6. El agua de mar desgasificada fluye hacia la unidad evaporador condensador (2).
  7. Una bomba de circulación (7) y dispositivos especiales de inyección lo cuidan, incluso una película de goteo en el interior de la tubería.
  8. El agua se evapora y es a través del compresor (1) después de la compresión con aumento de temperatura al exterior de las tuberías.
  9. El vapor de agua se condensa y desprende calor de condensación, que se utiliza para la evaporación del agua de mar. El calor de vaporización puede por lo tanto ser recuperado por completo.
SISTEMA DE DESALACIÓN MODULAR
  1. Compresor.
  2. Unidad de condensación del evaporador.
  3. Calentador.
  4. Intercambiador de calor.
  5. Agua potable destilada.
  6. Tratamiento de agua de mar / Anti Scaling System.
  7. Unidad de control (PLC y convertidor de frecuencia).
DATOS TÉCNICOS
  • Dimensiones de la torre desaladora (L/B/H): 12 200 x 2 440 x 2 900 mm.
  • Container (L/B/H): 12 200 x 2 440 x 2 900.
  • Espacio: 120 m² (maximal).
  • Peso aproximado Container 1: 25.000 kg (1 - 5).
  • Peso aproximado Container 2: 10.000 kg (6 - 7).
  • Fuente de alimentación: 3 x 400 V, 50 Hz.
  • Producción de destilados: 20 m³/h (maximal).
  • Salinidad del agua potable: 10 ppm.
  • WHO standard: 480 ppm, apto como agua potable.
  • TDS: ≤ 5 mg/l.
  • Conductividad: 10 μS/cm.
  • Entrada de agua de mar: 40 m³/h (dependiendo de la agua cruda).
  • Drenage concentrado: 20 m³/h (dependiendo de la agua cruda).
  • Salmuera: 7% concentración de sal.
  • Operación completamente automatica.
  • Monitoreo por módem.
  • Materiales de titanio y aceros inoxidables patentados.
  • Componentes eléctricos según VDE/VDI/DIN.
CONCENTRACIÓN DEL AGUA DE MAR (SALMUERA)
  • Hasta el 10% Concentración de sal (dependiendo de la agua cruda).
  • La salmuera está pasteurizada.
  • Las sustancias volátiles (olores) pueden ser eliminadas por completo.
  • Sin aditivos ni productos nocivos para el medio ambiente en la salmuera (Ej. Cobre).
  • Después de un tratamiento simple, la salmuera se puede utilizar para áreas de relajación (Ej. Piscinas y spas).
  • La salmuera se puede utilizar para hacer sal de mesa.
SUMINISTRO DE AGUA POTABLE
  • Producción de agua por segundo: 0,0055 m³ / seg (max.).
  • Producción de agua por minuto: 0,33 m³ / min (max.).
  • Producción de agua por hora: 20 m³ / hr (max.).
  • Producción de agua por día: 480 m³ / Tag (max.).
  • Producción de agua por año: 175 200 m³ / Jahr (max.).
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES
  • Componentes probados a largo plazo de más de 25 años.
  • El cobre u otros metales pesados no entran en el mar.
  • Libre de contaminantes y seguro para el medio ambiente.
  • Sin emisiones de gases de efecto invernadero.
  • Sin aditivos químicos.
  • Excelente calidad del agua.
  • No se necesita limpieza (debido a incrustaciones, etc.).
  • Costos operativos casi cero.
  • Mínimo mantenimiento.
  • Controlado de forma remota, fácil de usar y monitorear.
  • Una vez apagado, el sistema se puede volver a encender inmediatamente sin ninguna preparación.
  • Tecnología probada.
  • Se puede utilizar con todo tipo de energías renovables, así como con la red eléctrica.
  • Funciona independientemente de la composición del agua cruda.
  • Sal de alta calidad como producto de valor agregado.
  • Sin pre ni postratamiento del agua.
ELECTRODIÁLISIS
La electrodiálisis es un proceso de separación electroquímica en el que el agua de proceso se puede limpiar o concentrar con iones disueltos Nuestro sistema está diseñado para ser robusto y adaptable para realizar una variedad de tareas, como la producción de agentes anti incrustantes o el tratamiento de aguas residuales Las características sobresalientes incluyen:
  • Caudal muy alto.
  • Diseño compacto.
  • Puede integrarse en el proceso de producción u operarse en lotes.
  • Rendimientos de corriente muy altos, lo que resulta en bajos costos operativos.
  • Escalable por apilamiento.
  • Posibilidad de inyección de soluciones con partículas de hasta Ø 3 mm.
  • Resistente a líquidos altamente corrosivos.
  • Bajo mantenimiento; componentes fácilmente reemplazables.
  • Alto contenido de gas (hasta 30%) posible debido a la distribución homogénea del flujo.
ELECTRODIÁLISIS EN GENERAL
La electrodiálisis es un proceso de membrana, durante el cual los iones se transportan a través de semi membranas permeables bajo la influencia de un potencial eléctrico Las membranas son selectivas para cationes o aniones, lo que significa que fluirán iones positivos o iones negativos.

Las membranas de intercambio catiónico ( son polielectrolitos con carga negativa, materia que rechaza los iones cargados negativamente y permite que fluyan los iones cargados positivamente De manera similar, las membranas de intercambio de aniones ( rechazan los iones cargados positivamente y permitir el paso de iones cargados negativamente.

WME ha investigado, desarrollado, diseñado y patentado una nueva electrodiálisis, de única celda (celda ED) sin espaciadores o barreras de flujo que conducirían a un bloqueo de la celda cuando se utilizan electrolitos con impurezas (por ejemplo, agua de mar).
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE ELECTRODIÁLISIS (APLICACIÓN DE MUESTRA PATENTADA)
  • Producción de ácido clorhídrico a partir de agua de mar concentrada.
  • El agua de mar se usa como catolito y el ácido sulfúrico diluido (H 2 SO 4 se usa como anolito.
  • Los iones de cloruro en el agua de mar catolito se mueven bajo la influencia de una corriente eléctrica de campo a través de la membrana de intercambio de aniones ( pero son rechazados por el catión membrana de intercambio ( En el ánodo, los iones de hidrógeno se generan a partir de la reacción de H 2 O en el ánodo que se mueve a través del CEM para formar ácido HCl en el medio cámara.
REACCIÓN EN EL ANODO
  • H2O 2H+ ½ O2 (g) 2 e− (se produce la solución ácido).
Simultáneamente la siguiente reacción tiene lugar en el cátodo produciendo H2 y OH con la siguiente reacción a el cátodo:

  • 2 e− 2 H2O H2 (g) 2 OH− (se produce la solución cáustica).
A través de este proceso, un HCl altamente puro se produce la solución El O 2 H 2 y NaOH son subproductos con un agregado valor.
VENTAJAS DEL SISTEMA DE ELECTRODIÁLISIS WME
  • Bastidor de montaje de fácil mantenimiento (1 persona puede abrir la celda y cambiar membranas con herramientas estándar).
  • Se puede utilizar, por ejemplo, para producir ácido clorhídrico a partir de concentrado de agua de mar (por ejemplo, como agente anti-incrustante).
  • Diseño expandible/apilable (cámaras y celdas).
  • Densidad de corriente: hasta 2500 A/m² (con nuestras membranas estándar).
  • Agua de alimentación sin filtrar con partículas de hasta 3 mm Ø.
  • Excelente intercambio de calor entre las cámaras celulares.
  • Puede usarse para electrolitos altamente corrosivos.
  • Estanqueidad interna y externa.
  • Bajo estrés para las membranas.
  • Solo 2 cables por pila.
  • Solo es posible 1 suministro y descarga por electrolito y pila (dependiendo del proceso).
  • Corriente de cortocircuito muy baja (tuberías de conexión largas entre células).
  • Alta velocidad de flujo (hasta 1 m/s) permite reducir la capa límite y la concentración.
  • Polarización.
  • Baja pérdida de presión.
  • Distribución equitativa de la alimentación en la celda, sin zonas muertas.
  • Sin barreras de flujo como espaciadores, metal expandido o distribuidores de flujo.
  • Alto contenido de gas (hasta 30) debido a la distribución homogénea del flujo.
COMPARACIÓN ENTRE PLANTAS RO OSMOSIS Y MVC EVAPORACIÓN
Caracteristica RO MVC
ENERGÍA No existe una planta de RO más grande operada por energía eólica Esta es la única planta de desalinización de agua de mar existente que funciona con energía eólica (existe y funciona con éxito desde hace 20 años)
CALIDAD La calidad del agua depende de la concentración de sal del agua entrante, una concentración alta de sal significa aquí una alta concentración de sal en el agua potable Produce excelente calidad de agua independientemente de la concentración de sal del agua entrante. Esto significa agua destilada sin bacterias, esporas o esporas de moho (conductividad <2 μS / cm), ya que el vapor está sobrecalentado considerablemente (T ≥ 110 ° C)
CONCENTRACIÓN DE SAL Máximo 40 g / l Hasta más de 180 g / l
FILTRACIÓN Filtración muy intensiva para el agua entrante, especialmente para partículas Poco hasta filtración insignificante. La materia particular no interrumpe.
TRATAMIENTO El agua debe tratarse químicamente ya que las bacterias, las esporas y las esporas de moho pueden pasar a través del "deslizamiento" de la membrana desde el lado del agua entrante hacia el lado del agua potable. La bioincrustación puede ocurrir fácilmente Sin bioincrustaciones, sin incrustaciones. No es posible la transferencia de bacterias, esporas o esporas de moho al destilado en caliente
USO DEL AGUA La concentración de sal en el agua producida es muy alta en el caso de plantas de una sola etapa (aprox. 250 mg / l). Esto significa que esta agua no puede usarse permanentemente para riego sin las consecuencias de la salinización de los suelos. Para uso industrial, es necesario un tratamiento adicional, así como para otro uso como la producción de agua de mesa El agua puede usarse como agua de alimentación para la producción de agua de mesa. También se puede usar indefinidamente como agua para riego y para uso industrial. Además, después del tratamiento de aguas residuales comunales, todavía está suficientemente libre de sal y, por lo tanto, puede usarse para riego
FUNCIONAMIENTO No existe una planta de RO hasta ahora, que funcione independientemente de la red Posible operar la red de la planta de forma independiente con energías renovables, por ejemplo con energía eólica también sin baterías de almacenamiento
OPERACIÓN Debido al uso permanente de productos químicos, la planta no se puede conducir de forma completamente automática Esta planta puede ser manejada y regulada completamente por control remoto
MANTENIMIENTO Mayor mantenimiento debido a la sensibilidad de la membrana, especialmente en el caso de cambios en los estados operativos Muy poco mantenimiento
VIDA ÚTIL La vida útil del costoso componente principal, el diafragma, es relativamente corta, especialmente durante la operación alterna Larga vida de los componentes principales. > 35 años
CONTAMINACIÓN Alto uso de productos químicos, por lo tanto, procedimientos de aprobación complicados. Contaminación del medio ambiente No se da la necesidad de productos químicos. El sistema de desalinización más ecológico
EFICIENCIA Todavía no hay costos disponibles para la desalinización de RO con aerogeneradores Alta eficiencia, costos por ejemplo el m³ de agua después del tiempo de depreciación de p. ej. 10 años unos 0,30 €
PROYECTOS
PLANTA DE DESALACIÓN EN SENEGAL
Descripción
Seawater flow 30m3/h
Concentrate flow 10m3/h
Distillate flow 20m3/h
Conductivity of distillate < 10uS/cm
Salinity of concentrate 10,50%
Nominal power of wind or solar energy plant 350kW
Hub height of wind energy plant 40m
Space for solar energy plant 5.000m2
Size of desalination plant 40' Standar sea containers (2 piece)
PLANTA DE DESALACIÓN EN LA ISLA DE SYMI EN GRECIA
Descripción
Seawater flow 40m3/h
Concentrate flow 20m3/h
Distillate flow 20m3/h
Conductivity of distillate < 10uS/cm
Salinity of concentrate 7,00%
Nominal power of wind energy plant 350kW
Hub height of wind energy plant 46m
Rotor diameter 45m
Size of desalination plant 40' Standar sea containers (2 piece)
PLANTA DE DESALACION EN LA ISLA DE RÜGEN EN ALEMANIA
Descripción
Seawater flow 21m3/h
Concentrate flow 14m3/h
Distillate flow 7m3/h
Conductivity of distillate < 10uS/cm
Salinity of concentrate 7,00%
Nominal power of wind energy plant 300kW
Hub height of wind energy plant 40m
Rotor diameter 33m
Size of desalination plant 3 x 4 x 13,5m
PLANTA DE DESALACION EN LA ISLA DE BORKUM EN ALEMANIA
Descripción
Seawater flow 4m3/h
Concentrate flow 2m3/h
Distillate flow 2m3/h
Conductivity of distillate < 10uS/cm
Salinity of concentrate 7,00%
Nominal power of wind energy plant 45kW
Hub height of wind energy plant 24m
Rotor diameter 12,5m
Size of desalination plant 2 x 3 x 9,25m
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