Una visión general sobre la desalación de agua de mar

Agua con sal. Es lo primero que se nos pasa por la cabeza cuando pensamos en el agua de mar. La realidad es más complicada. Existen gran variedad de parámetros diferentes según dónde nos encontremos, que provocan que los pretratamientos usados para desalar el agua no tengan porqué ser los mismos. Sin embargo, el proceso clave para desalar el agua de mar no suele variar.

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Ósmosis inversa

A grandes rasgos y sin entrar en detalles, la ósmosis inversa es el proceso por el cual aplicando una presión P a una solución  A, con alto contenido en sales, se atraviesa una membrana semi-permeable, reteniendo las sales y aumentando el volumen de una solución B desalada. La ósmosis inversa no puede suceder de forma natural por lo que se necesitan altas presiones (60-80 bar) para que esta sea posible. Además las membranas de ósmosis necesitan  unas condiciones estrictas para que no se deterioren (bajo nivel de cloro en el agua, agua con bajo contenido de materia en suspensión…). Es por esto que los pretratamientos resultan vitales para el buen funcionamiento de las membranas de ósmosis inversa.

Pretratamientos y características del agua

Rejas de desbaste, filtros de arena, DAF, desinfección por luz ultravioleta, filtros autolimpiables, dosis de choque de cloro… son algunos de los pretratamientos que se pueden realizar antes de la entrada del agua de mar en las cajas de presión que contienen las membranas de ósmosis inversa. Los pretratamientos donde se efectúa una filtración o desbaste, de mayor o menor paso,necesitan un tiempo de parada de operación. Esto es debido a la colmatación y se suelen limpiar los filtros a contracorriente, para evitar que se disminuya el caudal, se aumente la pérdida de carga etc. Otros pretratamientos que no necesitan de tiempos de parada (DAF) necesitan un control de parámetros del agua como el pH, o la cantidad de materia en suspensión (MES). El desafío del ingeniero radica en definir los pretratamientos necesarios para poder desalar el agua, así como los postratamientos de remineralización necesarios para poder cumplir con las normativas vigentes.

Como escribía antes el agua de mar tiene diferentes concentraciones de sales según el lugar donde nos encontremos. La tabla a continuación nos da una idea de las concentraciones de iones que se pueden encontrar en el agua de mar. Otros parámetros como por ejemplo el pH, la alcalinidad, la dureza… están relacionados con las concentraciones mostradas.

tabla2

En futuras entradas intentaremos mostrar por encima fundamentos, nociones y temas relacionados con el tratamiento de aguas, en particular con la desalación por ósmosis inversa.

photo credit: GraceOda via photopin cc

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El curioso fenómeno de acreción de hielo en motores turbofan

En Máquinas y Centrales Térmicas nos decían que hay que tener mucho cuidado con las gotas de agua líquida que entran a altas velocidades en las turbinas porque impactan contra los álabes y pueden ocasionar daños importantes. Pero vamos a ver cómo el agua puede dañar un motor en otro de sus estados que no es el líquido.

Existe cierto tipo de tormentas donde a altitudes importantes (de vuelo) se pueden encontrar cristales de hielo. Se suele decir a los pilotos que rodeen estas tormentas, pero no siempre es posible. Los ingenieros han observado que al paso de estas tormentas, se puede producir un curioso fenómeno de acreción de hielo dentro del motor (turbofan) que hará bajar su temperatura, con la consecuente pérdida de potencia.

Los ingenieros contemplaban hasta hace poco dos posibilidades para el comportamiento de dichos cristales de hielo. Si se encuentran con elementos del motor por debajo del punto de congelación, “rebotan” y no debería producirse acreción. Si los elementos están a temperaturas superiores a las de congelacion, se funden y tampoco. El problema, que se ha observado que la combinación de agua líquida (cristales fundidos) y hielo presentes en el motor puede llegar a enfriar ciertos de sus componentes hasta un punto en el que llegue a producirse esta acreción. Lo que vemos en el estátor del vídeo.

Y como la NASA es la NASA y a pesar de los recortes sigue siendo la NASA, qué mejor forma de estudiar el fenómeno que coger un motor real y simular una nube de cristales de hielo como las que hay en estas tormentas. El experimento lo han realizado investigadores del John H. Glenn Research Center de la NASA, donde se está estudiando cómo pueden interactuar un flujo constante de aire caliente en el motor con el flujo de cristales de hielo, cosa bastante poco intuitiva. Como explica Michael Oliver, jefe del proyecto, están investigando, por ejemplo, si se produce o no una capa de agua sobre elementos “calientes” que acaba enfriándolos a una temperatura suficiente como para que se produzca la acreción de los cristales.

En el PSL (Propulsion Systems Laboratory) de la NASA es donde se han conseguido simular nubes de cristales de hielo como las que se encuentran los aviones. Se ha puesto el motor a funcionar, y se ha observado la esperada pérdida de potencia y acreción de los cristales de hielo. Tras obtener este resultado, Judy Van Zante, responsable de simulación de la nube de partículas de hielo, se pregunta si se pueden simular exactamente las condiciones de dicha nube: “No podemos cambiar la forma de los cristales de hielo, pero podemos controlar el tamaño y la cantidad de partículas de hielo en la nube”.

Motor acoplado al sistema de simulación de nubes de cristales de hielo.

Para el siguiente paso, los responsables del proyecto se encuentran en conversaciones con la industria de aviación para no sólo simular la nube de cristales de hielo, sino también poder operar el motor en condiciones de temperatura y presión de vuelo para que las pruebas resulten lo más próximas posibles a las condiciones reales del fenómeno.

Fuentes:

http://www.nasa.gov/centers/glenn/aeronautics/frigid_heat.html#.UyxidoUUdzW

http://fuckyeahfluiddynamics.tumblr.com/post/80167386712/ice-build-up-is-a-major-hazard-on-airplane-wings

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30 años y 12 M$: eso es lo que costará desmantelar Fukushima

Desmantelar la central nuclear japonesa de Fukushima no será tarea fácil. Ni barata si la comparamos con operaciones similares, como la que permitió clausurar la central de Three Mile Island en EEUU tras 12 años de esfuerzos continuados.

El Gobierno japonés ya ha reafirmado su intención de cerrar los cuatro reactores, si bien dos de ellos no han quedado inutilizados tras el accidente. La única posibilidad de que estos dos reactores permaneciesen en funcionamiento sería la existencia de un cierto apoyo social a la medida, lo cual en estos momentos es muy poco probable. Así mismo, no se descarta que se sellen con hormigón, al igual que ya se hizo en Chernóbil.

Cabe plantearse tras el accidente si las medidas de seguridad con las que contaba la central eran las más idóneas, sobre todo si tenemos en cuenta su localización y el hecho de que en Japón los tsunamis (aunque no de la intensidad de este último) no son un fenómeno tan extraño.

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Viajar de Madrid a Valencia en AVE costará 80 €

Desde el pasado viernes pueden comprarse los billetes para viajar en el nuevo AVE Madrid-Valencia. El primer tren saldrá el 19 de diciembre de este año y viajar en clase turista costará 80 € aproximadamente. Eso sí, si decidimos viajar en clase business, el precio del billete ronda los 140 €.

De todas formas, Renfe ha anunciado que se podrá viajar en el nuevo AVE a partir de 31,9 € si se aprovechan ciertas promociones, como es el caso de la venta anticipada por Internet. En cualquier caso, la apertura de la linea permite recortar unas dos hora el trayecto en tren hasta Valencia (que pasa a ser de hora y media) y coloca a Renfe en condiciones de competir con las líneas aéreas que también cubren la distancia entre las dos ciudades.

De hecho, a pesar de lo que suele afirmarse, el tren de alta velocidad es el medio de transporte más seguro (medido como número de accidentes entre kilómetros recorridos), superando incluso al avión. Solo ha habido tres accidentes de trenes de alta velocidad con víctimas mortales en la historia, siendo el más grave el de Eschede, en Alemania, donde murieron 101 personas en 1998.

Por último, dejo un video en el que puede apreciarse al tren de alta velocidad francés, el TVG, alcanzar los 474,8 km/h:

 

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El futuro visto desde 1993

La empresa tecnológica norteamericana AT&T, predecía en 1993 a través de un anuncio televisivo cómo serían nuestras vidas veinte años después:

Predijeron la aparición y popularización de las videoconferencias, la televisión digital, los navegadores GPS o el telepeaje.

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Spotify abre los registros y EF regala pases Premium

Este es el link a seguir para registrarse gratis en Spotify, sin necesidad de invitación:

http://www.spotify.com/es/get-spotify/open/

Esta versión abierta de Spotify da acceso a millones de canciones durante 20 horas al mes, lo que equivales a escuchar unos 25 discos o 300 canciones cada mes.

http://ingenieriaensistemasuat.files.wordpress.com/2009/11/spotify-logo.jpg

Este mes de Mayo, EF Education First regala

pases Premium de Spotify en www.ef.com/spotify

EF Education First, la mayor organización mundial de educación internacional, lanza la promoción en Spotify para regalar 100 pases Premium mensuales de esta aplicación de música online. La escuela de idiomas en el extranjero regala los pases todos los viernes de Mayo, dentro de la campaña promocional de verano.

La cuenta Premium de Spotify es una de las muchas promociones que ofrece EF Education First para los jóvenes españoles. Para enterarse de las promociones de EF, sólo es necesario acceder a una de sus páginas en las redes  sociales: www.facebook.com/efespana , www.twitter.com/efespana o en Tuenti.

Podrán participar en esta promoción todos aquellos que introduzcan sus datos en la web de la campaña: www.ef.com/spotify. Los ganadores se darán por conocer en Facebook, Twitter y Tuenti.

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Pacman está de cumpleaños

Uno de los videojuegos más populares que ha existido nunca cumple treinta años. Para celebrarlo y como homenaje a sus creadores, Google ha sustituido su emblema habitual por un logo “jugable”.

Desde que en 1980, Arcade y Namco lanzaran la versión original al mercado, seguramente esta será la adaptación más jugada del Pacman.

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