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Crean planta móvil para tratar agua en comunidades agrícolas de zonas áridas

Fecha: 10 noviembre, 2015

Crean planta móvil para tratar agua en comunidades agrícolas de zonas áridas

Proyecto FIC-R fue ejecutado por ingenieros de nuestra Universidad pertenecientes al Centro de Investigación Tecnológica del Agua en el Desierto, Ceitsaza.

Una innovadora propuesta, destinada a dar sustentabilidad a la industria hidropónica y a otras actividades productivas llevadas a cabo en condiciones de extrema aridez en la Región de Antofagasta, está desarrollando nuestra Universidad, a través de ingenieros pertenecientes al Centro de Investigación Tecnológica del Agua en el Desierto (Ceitsaza).

El proyecto, aprobado y financiado por el Fondo de Innovación para la Competitividad (FIC-R) del Consejo Regional (Core), se basa en la creación y puesta en marcha de un prototipo de planta modular móvil de tratamiento de agua en comunidades agrícolas, que entregue soluciones tecnológicas para el ahorro hídrico en los procesos utilizados por los agricultores ubicados en zonas alejadas de las principales ciudades.

El principal beneficio es la reutilización de las aguas post cosecha, que los agricultores hidropónicos descartan a medida que sus cultivos se van desarrollando.

Para Claudio Acuña, Director del Departamento de Ingeniería Química de la UCN y Director del proyecto, dentro de las ventajas de la planta modular está el bajo costo, el cual se encuentra por debajo del mercado. “Lo fundamental es que ayuda a evaluar la factibilidad técnico económica de las distintas configuraciones de módulos de tratamiento, y con ello se puede realizar una transferencia tecnológica con las comunidades agrícolas de Antofagasta. Este prototipo costó $12 millones, mientras que en el mercado el mecanismo bordea los US$80 mil”.

DETALLES
El rendimiento actual de la planta modular es de 60% de recuperación de las aguas ingresadas. Otro aspecto beneficioso es la remoción completa del boro (que se encuentra a niveles entre 4-20 ppm) mediante trabajo combinado de osmosis inversa (RO) e intercambio iónico selectivo y, si bien este elemento es un micronutriente para algunos cultivos (a niveles no mayores que 0,2 ppm), los elevados niveles presentes en el agua de la zona juegan un papel más adverso que a favor del crecimiento y diversificación de los cultivos hidropónicos, lo cual justifica su tratamiento intensivo.

De igual modo, el arsénico presente en el vital elemento es un metal pesado muy nocivo para la salud que puede ser captado por los cultivos, por lo cual sus niveles en las aguas no deben exceder las 0,01 ppm. Esto, se logra con el proceso mediante el tratamiento planteado. Finalmente, un aspecto beneficioso esencial de la planta es el uso de energías renovables no convencionales (ERNC) en la forma de energía solar fotovoltaica, lo cual permite la autonomía energética.

DESAFÍOS
Los ingenieros encargados de entregar la presentación en la UCN de los resultados finales de la propuesta, fueron Javier Fuentes y Chloé Despres (estudiante francesa que realiza su práctica en Ceitsaza).

Respecto a los desafíos, Fuentes analiza que lo primero a considerar es trabajar para disminuir el Consumo Energético Específico (CEE) del proceso, que actualmente fluctúa en torno a los 2,5 kWh/m3 de permeado producido, lo cual se debe principalmente a la bomba de alta presión de consumo muy elevado que se utiliza (3/4 hp).

Para mejorar la situación, están buscando sistemas de bombeo alternativo de menor consumo, usando la ventaja de que no es necesaria una presión tan elevada como en los sistemas de RO de agua de mar (150 psia en proceso hidropónico vs 900 psia en proceso agua de mar). “Otra alternativa que buscamos es utilizar absorbentes de bajo costo y mayor capacidad, pero eso requiere un poco de investigación previa antes de una implementación en piloto”, explica Javier Fuentes.

Otro aspecto considerable a mejorar, según los ingenieros de Ceitsaza, es la generación de una interface amigable con el usuario, lo cual pasa por una automatización efectiva.

“Finalmente, respecto al costo de inversión de la planta, nos planteamos la idea de bajarlos en instrumentación y equipos en general, con el fin de generar un prototipo de mucho menor costo que sea tan efectivo como el prototipo actual desde el punto de vista de desempeño y calidad del producto a entregar”, concluyó Fuentes.

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