Un proyecto internacional busca obtener agua potable y electricidad en zonas remotas
CGP/OEI-AECID/DICYT El avance de la desertificación es un problema serio que sufren diversas regiones del sur del Mediterráneo. El abastecimiento de agua potable y electricidad a los habitantes de estas zonas resulta complicado y supone un reto para los científicos, quienes discurren nuevas formas de producción energética a un coste soportable. En este sentido, la Universidad alemana de Heilderberg lidera un proyecto internacional denominado Open-Gain en el que también participa la Universidad de Valladolid, y que busca obtener agua potable y electricidad en zonas remotas a través de las energías renovables disponibles, como la solar o la eólica.
Según ha explicado César de Prada, catedrático de Ingeniería de Sistemas y Automática de la Universidad de Valladolid, se trata de producir agua potable mediante una planta “de ósmosis inversa”, un proceso que se incluye dentro de la categoría físico-química y se fundamenta el equilibrio natural al que tienden las disoluciones. Si dos fluidos que contienen diferente concentración de sólidos disueltos son puestos en contacto, estos se mezclarán hasta que la concentración sea uniforme. Cuando estos dos fluidos están separados por una membrana semipermeable (que deja pasar el fluido y no los sólidos disueltos) el fluido que contenga una menor concentración se moverá a través de la membrana hacia el fluido que contenga una mayor concentración de sólidos disueltos. De esta manera ciertos compuestos quedan atrapados en la membrana y el agua se purifica.
La energía que necesita esta planta se obtiene “de un conjunto de paneles solares, aerogeneradores y estaciones diesel que hay que combinar adecuadamente para surtir al mismo tiempo de energía eléctrica y agua a una población relativamente pequeña”, apunta el investigador. Por el momento, los científicos que desarrollan el proyecto han puesto en marcha una planta experimental en Túnez, a unos kilómetros de la capital del país, y tratan de optimizar el sistema.
“Se trata de realizar una gestión óptima para gastar la menor cantidad de combustible posible, son zonas remotas y tenemos que ahorrar energía y satisfacer las demandas de la población”, explica César de Prada, quien precisa que el papel del Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática de la Universidad de Valladolid que dirige se centra en “hacer librerías para simular plantas de ósmosis inversa y diseñar sistemas de control de ahorro de energía”. Las librerías son conjuntos de funciones informáticas ya programadas que pueden utilizarse para crear un nuevo programa, en este caso un simulador, que sirve “para estudiar el comportamiento de estas plantas”.
Control predictivo
El diseño de sistemas de control de ahorro de energía se relaciona con este aspecto. En función de las previsiones que se tienen de viento y sol, por ejemplo, se puede saber cómo tiene que operar la planta. “Normalmente aprovechamos para producir agua los periodos en os que hay exceso de energía renovable, y cuando hay defecto la planta trabaja a menos potencia o no trabaja. Se trata, en función de las predicciones, de hacer una gestión racional de las diferentes fuentes de energía para gastar la menor cantidad posible de combustible de la planta diesel”, detalla el científico.
A esta forma de trabajar se le conoce como control predictivo y se basa en modelos matemáticos. “Hay que elaborar modelos matemáticos de los procesos y con ellos uno puede predecir el comportamiento futuro. Además, se combinan con una herramienta de optimización para hacer que las decisiones que tomo ahora hagan que en el futuro el sistema evolucione de la mejor forma posible”, concluye.
El proyecto ha recibido financiación del VI Programa Marco, principal instrumento de la Unión Europea para la financiación de la Investigación, el desarrollo tecnológico y la demostración. En él participan, además de las universidades de Heilderberg y Valladolid, la Universidad Técnica Nacional de Atenas, el Centro de Investigación y Tecnología de la Energía de Túnez, la Universidad Americana de Beirut (Líbano), el Centro Nacional de Investigación en Energía de Jordania y el Centro de Desarrollo de las Energías Renovables de Argelia.