Investigadores de la Universidad Católica del Norte desarrollaron equipo que entrega agua de alta calidad para el consumo humano y el uso agrícola e industrial en poblados del norte de Chile

Un innovador sistema que emplea la radiación solar como insumo para desalar agua de mar, crearon investigadores chilenos con el objetivo de satisfacer la creciente demanda del vital elemento en las comunidades rurales del desierto de Atacama.

El prototipo utiliza elementos que están presentes en abundancia en la zona, como el recurso hídrico proveniente del Océano Pacífico y el alto nivel de radiación solar existente en la zona, considerada la mejor del mundo para la obtención de este tipo de energía.

En su operación, la unidad utiliza un proceso de desalación por evaporación y posterior condensación, a través de una serie de equipos y mecanismos que optimizan el ciclo, para hacerlo eficiente y con el menor costo posible.

“Este, es un sistema que beneficiaría a poblaciones que están aisladas en términos de accesibilidad al recurso hídrico y a los sistemas convencionales de abastecimiento de agua”, explica el director del proyecto e investigador de la Universidad Católica del Norte (UCN), Dr. (c) Julio Valenzuela Elgueta.

El ingeniero ambiental agrega que la idea es aprovechar las condiciones climáticas y geográficas del litoral de la Región de Antofagasta, para generar agua de calidad potable para las comunidades rurales que habitan en la zona. Y, de esta manera, contribuir con una alternativa tecnológica accesible y económica para los habitantes del sector, entre los que se incluyen las comunidades de numerosas caletas de pescadores situadas en el extenso litoral nortino.

La unidad satisface necesidades en una zona donde conviven comunidades cercanas a la costa que no tienen acceso al agua potable. A la vez, la tecnología es transferible a los habitantes de comunidades altoandinas ubicados al interior de la región. Estos grupos también muestran dificultades para acceder al recurso hídrico con las condiciones sanitarias adecuadas, ya que muchas veces este proviene de fuentes de aguas salobres o debe ser distribuido en camiones, elevando el costo del metro cúbico hasta en diez veces respecto de los sistemas convencionales de abastecimiento.

“La energía solar es transformada en térmica, lo que ayuda a producir un producto con una calidad y características similares a la del agua destilada. Esta, es luego sometida a un tratamiento para posteriormente darle las condiciones organolépticas necesarias para su consumo directo”. El agua obtenida -agrega el especialista- es útil para el consumo humano, agrícola, industrial y ornamental, entre otras múltiples aplicaciones.

Sistema desmontable

El sistema cuenta con características únicas que incluyen un bajo costo de operación y la posibilidad de ser desmontable y fácil de desplazar e instalar en terrenos y lugares donde sea necesario su funcionamiento.

Su eficiencia es cercana al 30%. Es decir, de 50 litros que sean alimentados al sistema es posible obtener unos 15 litros de agua potable.

La  estructura utiliza para su funcionamiento elementos que incluyen paneles solares que entregan la energía necesaria para alimentar bombas y los sistemas de control. Otras partes del equipamiento consideran un conjunto de tubos al vacío o “heat pipe”, fluido térmico con alto punto de ebullición, así como un conjunto de mangueras y cañerías que permiten la circulación de los fluidos.

A diferencia de otros sistemas que son utilizados actualmente, como los de osmosis inversa que emplean membranas, los costos de operación de la planta pueden llegar a ser muy bajos, ya que los gastos de funcionamiento incluyen solamente mantenciones periódicas que aseguren un trabajo eficiente en el tiempo.

Desarrollo

El proyecto tuvo una duración de un año y medio, con una prórroga de tres meses, y fue ejecutado por un equipo de investigadores e ingenieros del Centro de Investigación Tecnológica del Agua en el Desierto (Ceitsaza) de la UCN.

Para su desarrollo el sistema contó con el financiamiento del Fondo de Innovación para la Competitividad Regional (FIC-R) de la Región de Antofagasta, en una iniciativa que tuvo su inicio en 2015 y que finalizó en septiembre de 2017 con la presentación de los resultados finales y el cierre del proyecto.

Los recursos invertidos alcanzaron los 155 millones de pesos, los que fueron utilizados en distintas fases del trabajo, investigación y adquisición de insumos y equipos, a los que se sumaron aportes entregados por la UCN.

El prototipo ya está terminado y finalizó con éxito su etapa de pruebas y de modificaciones de la unidad. Asimismo, el proyecto fue presentado recientemente a las autoridades del gobierno regional y de la comunidad local, obteniendo positivos comentarios. También ha sido socializado y dado a conocer entre monitores y líderes ambientales universitarios, así como a representantes de Corfo, entre otros organismos.

La gerente de Negocios y Desarrollo Tecnológico de Ceitsaza, Yaneska Tapia Lineros, resaltó que en el futuro se busca avanzar en las proyecciones y en la potencialidad del sistema. La idea es transferir este tipo de tecnología a la población y que resulte en beneficio económico y social para las comunidades que lo empleen.

Junto con invitar a conocer los detalles de la iniciativa, la ingeniera explicó que la presentación de los resultados no constituye un “cierre de proyecto”, sino que significa la continuación del trabajo en el tiempo, junto con otras iniciativas relacionadas.

En forma complementaria, el director de Innovación y Transferencia Tecnológica de la UCN, Hugo Rocha, señaló que los próximos pasos son avanzar, junto al Ceitsaza, en el proceso de registro y empaquetamiento de esta tecnología para que esté disponible a la comunidad.

Otro aspecto diferenciador del sistema, es que todo el equipo fue desarrollado con la colaboración de proveedores locales y maestranzas de la Región de Antofagasta. Lo anterior, incluyó la construcción de elementos como evaporadores, condensadores y sistemas de control, entre otras partes del prototipo.

Esta colaboración, según destacó Julio Valenzuela, contribuye a generar un encadenamiento productivo en la zona, donde todos los participantes resultan beneficiados.

El ingeniero también valoró el trabajo del equipo que participó en la materialización del proyecto, labor donde destacó el aporte de estudiantes memoristas de la UCN y profesionales formados en la misma casa de estudios.