Energy Recovery aumenta la eficiencia energética de una planta de desalación de agua salobre en Suiza
Energy Recovery se enfrentó ante un nuevo reto en Suiza: reducir el consumo energético de una planta de desalación por ósmosis inversa de agua salobre en las inmediaciones del lago Biel. La actual infraestructura —que abastece de agua potable a unos 70.000 habitantes de los municipios de Biel y Nidau— se está rediseñando para optimizar los procesos con varios objetivos. Además del ya citado, se busca reducir los gastos económicos y colaborar en la consecución de los objetivos de emisiones cero netas establecidas por el país helvético.
La empresa Energie Service Biel/Bienne (ESB) buscaba una solución moderna y energéticamente eficiente para el tratamiento del agua y la eliminación de trazas de contaminantes. El objetivo era reducir ambos parámetros en aproximadamente un 50% y así combatir la gran variabilidad de la calidad del agua bruta y, además, prepararse para los efectos del cambio climático.
Para superar este reto, se recurrió a un intercambiador PX de baja presión para reducir el consumo de energía, para lo cual la empresa Energie Service Biel/Bienne colaboró con la compañía Membratec, a la que se le asignó la renovación de la planta existente. El resultado será una instalación de tratamiento de agua por ósmosis inversa que garantizará un suministro de agua de gran pureza, todo ello con una elevada eficiencia energética.
La planta cuenta con un sistema de membranas para eliminar los contaminantes, especialmente los productos de clorotalonil, un fungicida que se usa para controlar enfermedades causadas por hongos en diversos cultivos (el mayoritario en la zona es la vid). Con el objetivo de reducir el uso de productos químicos utilizados para mejorar la calidad del agua, los diseñadores optaron por no recurrir a antiincrustantes, lo que suele reducir el rendimiento de la filtración del sistema de ósmosis inversa. En cuanto a la reducción del consumo energético y los costes asociados que conllevan, los diseñadores implantaron un sistema de recuperación de energía utilizando el intercambiador de presión Low-PressurePX® Pressure Exchanger® (LP PX) de Energy Recovery.
Los diseñadores de Membratec implantaron un sistema de recuperación de energía utilizando el intercambiador de presión Low-PressurePX® Pressure Exchanger® (LP PX) de Energy Recovery.
Ahorro energético del 30%
Una vez que entre en servicio, la planta logrará un ahorro de alrededor de 400 MWh/año, lo que aproximadamente equivaldrá al 30% del consumo energético total del nuevo sistema, generando un ahorro de unos de 120.000 dólares estadounidenses anuales en costes de explotación.
La integración del intercambiador de presión de Energy Recovery es fundamental para ahorrar energía, reducir los costes de explotación, así como el consumo específico de energía del sistema de filtración por debajo de 0,6 kWh/m 3.
El nuevo diseño de la planta, eficiente desde el punto de vista energético, integra la PX con características innovadoras para reducir el consumo de electricidad y de esa forma colaborar en la consecución de los objetivos de Suiza de emisiones netas cero. La capacidad final de la planta con la primera fase y la segunda será de 1.200 m3/h con un sistema de ósmosis inversa de 600 m3/h, lo que dará una capacidad de producción de 14.400 m3/día de filtración por ósmosis inversa que se mezclará con agua ultrafiltrada. La ósmosis inversa está integrada en un sistema de tratamiento completo (ultrafiltración, ósmosis inversa para la mitad del caudal, ozonización, filtración GAC). La primera fase de la ósmosis inversa incluye dos unidades PX LP180 en cada tren, y la planta que entre plenamente en servicio tendrá instaladas 16 unidades PX de baja presión.
Cómo funciona el LP PX de Energy Recovery
El LP PX de Energy Recovery funciona al transferir la energía de alta presión del flujo de rechazo al flujo de alimentación entrante, lo que permite reducir el tamaño de la bomba de alta presión y aumentar la eficiencia energética del sistema de ósmosis inversa. En comparación con los sistemas que no cuentan con ningún dispositivo de recuperación de energía, utilizar un equipo PX de baja presión reduce significativamente el consumo específico de energía.
En Membratec destacan que la tecnología del intercambiador de presión PX, logra que el consumo de energía de la filtración de ósmosis inversa es inferior a 0,6 kWh/m 3, una cifra que asegura una notable eficiencia energética, característica que permite alcanzar una producción rentable de agua desalada. Esta mejora se alcanza puesto que cada intercambiador de presión transfiere energía hidráulica, reduciendo así el consumo de energía durante el proceso de ósmosis inversa, utilizando para ello una bomba de alta presión de menor tamaño.
Localización: Biel, Suiza.
Usuario final: Energie Serivce Biel/Bienne (ESB).
Ahorro estimado de costes: 120.000 dólares anuales.
Ahorro estimado de costes energéticos: 400 MWh/año.
