Evaluation of the use of vacuum in advanced pilot-scale membrane distillation modules powered by solar energy for the desalination of seawater and brines
- Autores: Juan Antonio Andrés Mañas
- Directores de la Tesis: Guillermo Zaragoza del Águila (dir. tes.), Francisco Gabriel Acién Fernández (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Almería ( España ) en 2020
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Diego César Alarcón Padilla (presid.), José María Fernández Sevilla (secret.), Elena Guillén Burrieza (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biotecnología y Bioprocesos Industriales Aplicados a la Agroalimentación y Medioambiente por la Universidad de Almería
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: TESEO
- Resumen
El agua es un bien escaso, pero esencial para el ser humano y el desarrollo de su actividad agraria e industrial. Sin embargo, la gran mayoría del agua del planeta no es directamente utilizable para estos fines, por su alto contenido en sales minerales, que hacen inviable su consumo y su uso en la producción de alimentos y bienes materiales, o por estar congelada de manera perpetua en los casquetes polares.
La desalación es un proceso totalmente implantado a nivel industrial con el cual se obtiene agua fresca a partir de agua marina o salobre, pero muy demandante de energía. Con la crisis energética actual y las crecientes emisiones de CO2 a la atmósfera, es necesario encontrar procesos de desalación con energías alternativas a los combustibles fósiles que permitan reducir la huella de carbono atmosférico, a la vez que satisfacen las necesidades de las poblaciones.
La destilación por membranas alimentada por energía solar es un proceso térmico de desalación a baja temperatura probado a escala piloto con resultados prometedores en el tratamiento tanto de agua de mar como de aguas salobres de interior. Además, dada su mayor tolerancia a la salinidad, encuentra aplicación en la concentración intensiva de las salmueras procedentes de los procesos de desalación industriales, donde no pueden ser eficientemente tratadas. Con ello se reduce el volumen de residuo líquido salino, y se facilita y abarata su procesamiento. Otras ventajas de esta tecnología son su modularidad, resistencia a la corrosión, y la posibilidad de funcionar de manera discontinua, tal y como es la naturaleza de la radiación solar, sin problemas técnicos ni limitaciones operacionales que otros procesos de desalación sí sufren.
En cambio, el mayor inconveniente de la destilación por membranas es su alto consumo térmico. Por ello, paralelamente al desarrollo del acoplamiento de la destilación por membranas con energía solar a escala piloto, se han desarrollado módulos de membranas avanzados de diferentes geometrías y con diferentes configuraciones internas que buscan maximizar la productividad de permeado y la eficiencia energética. Los resultados obtenidos en los módulos de membranas evaluados en esta tesis son los más prometedores hasta la fecha, en términos de productividad de permeado, recuperación de agua fresca y eficiencia energética. Esto hace que la destilación solar por membranas se postule como una alternativa viable y más ecológica a los procesos de desalación tradicionales, y con posibilidades reales de entrar en el mercado.
