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Construcción de un Desalinizador Solar Multi-etapas para el estudio de variantes en el diseño que mejoren su rendimiento 1 Autor - Vicente Olavarría Baeza www.gea.usm.cl INTRODUCCIÓN Casi la totalidad del agua que esta en el planeta Tierra, corresponde a agua salada del mar (figura 1). Solo una minúscula parte corresponde a agua dulce o bebible. Sin embargo de esta misma agua, gran parte se encuentra gran congelada o en aguas subterráneas, dejando solo un 0,4% del agua potable del planeta d

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  1Autor - Vicente Olavarría Baezawww.gea.usm.cl Construcción de unDesalinizador Solar Multi-etapaspara el estudio de variantes enel diseño que mejoren surendimiento   Casi la totalidadagua salada del mar (f dulce o bebible. Sin econgelada o en aguasdel planeta disponibleencuentran en lagos, rí  Océanos;97,5%Lagos de aguadulce, 67,4%Ríos;Plantas yanimales, 0,8% Agu Autor - Vicente Olavarría Baezawww.gea.usm.cl INTRODUCCIÓN del agua que esta en el planeta Tierrigura 1). Solo una minúscula parte cobargo de esta misma agua, gran psubterráneas, dejando solo un 0,4%en aguas superficiales, las cuales ps y humedales (figura 2).Figura 1.Figura 2. AgDulce Agua total en el mundo     HsAtmósfera;9,5%Humedales,8,5%1,6% as superficiales y en la atm 2a, corresponde aresponde a aguarte se encuentradel agua potablerincipalmente se ua, 2,5%umedad deluelo, 12,2% sfera  Desde siempre lderivado en la presenciobvia. No es posible vicierto tiempo sin comerLa tendencia delevidenciado que el 84cual denota la importay la minería no consumpara uso domestico enes la mitad del promediNo es nueva laabastecimiento de agupredice que para el añpeores problemas alredExisten diversosde los primeros que squien en 1872 creo uAntofagasta, para abasera capaz de producir u Riego,84%Do C Autor - Vicente Olavarría Baezawww.gea.usm.cla presencia del agua en la superficia de asentamientos humanos. Y la expvir sin este recurso, el cuerpo human, pero soporta mucho menos sin beberuso de este recurso en Chile en losdel agua que se utiliza corresponde acia que tiene este bien en el campesien más que el promedio mundial, mienuestro país es cercano al 4% de lao mundial. (Figura 3)Figura 3.problemática que ocurre en el munda potable para las comunidades, de2020 la escasez de agua se convertedor del mundo.métodos conocidos para desalinizar aconoce fue realizado por el ingeniern desalinizador en la zona de Lastecer de agua a los mineros de ese ln promedio de 4 litros por metro cuad   Industr7%éstico4% nsumo del agua en Chil 3de la tierra halicación de eso eso puede soportar.últimos años, hariego agrícola, loado. La industriatras que el aguaisponible, lo cualcon respecto alecho la UNESCOirá en uno de losgua de mar. UnoCharles Wilson,alinas, cerca degar. Ese sistemaado de superficie Minería,5%ia,  4Autor - Vicente Olavarría Baezawww.gea.usm.clde vidrio y para conseguir una cantidad cercana a 20 metros cúbicos al día, eranecesaria una superficie de casi 5 mil metros cuadrados.Actualmente la gran industria usa una amplia variedad de métodos,destacándose de dos tipos. El primero se conoce por destilación, medianteenergía térmica produce un cambio de fase del agua, mientras que el segundoes la filtración, por medio de membranas y energías eléctrica y/o mecánica.Los procesos más importantes con energía eléctrica son la electrodiálisis. Conenergía mecánica esta la osmosis inversa. Con cambio de fase está lacompresión mecánica de vapor y con energía térmica, está la desalinizaciónmultiefecto (MED) y la desalinización súbita multietapa. La gran problemáticaque encierran todos estos procesos, es que a mayor eficiencia de losdispositivos, los costos de obtención aumentan considerablemente, ubicando ala mayoría de ellos en prototipos pioneros de investigación para el futuro. Lasúltimas variantes de estos métodos incluyen en uso de tecnología híbrida, queuna los bajos costos de las Energías Renovables No Convencionales (ERNC)con los métodos investigados. A modo de ejemplo se conoce la utilización deenergía eólica en plantas de Osmosis Inversa en Instituto Tecnológico deCanarias en Pozo Izquierdo, Gran Canaria o el proyecto Solar Thermal Desalination de la Plataforma Solar de Almería, ambos en España.Técnicamente, a un desalinizador que basa su operación en energíasolar, se le denomina Solar Still  , que corresponde a modelos similares alcreado por Wilson. Su desventaja es su baja eficiencia, dependiendo comoconsecuencia, de una amplia superficie de captación solar, aumentando así elcosto del equipo. Este dispositivo básicamente consiste en un estanquealmacenador del agua que se quiere desalinizar, que es cubierto con un vidriocon cierta inclinación. Por el efecto invernadero, ocasionado por la radicaciónsolar, se eleva la temperatura interior provocando la evaporación de la capa deagua ubicada en la superficie del estanque, evaporando y condensando en lasuperficie interna de la cubierta, cayendo el agua condensada a canales derecolección.Un sistema que ha sido investigado en la actualidad, debido a lasmejoras en su eficiencia, y mínimo consumo de energía electro-mecánica, sonlos Desalinizadores Multi-Efectos o MED ( Multi Effect Distillation ), los cualesmediante sucesivas etapas (o efectos) de evaporación y condensaciónrealizadas una por sobre otra, permitiendo aumentar el rendimiento térmicototal de la instalación. En la Plataforma Solar de Almería (dependiente delCIEMAT), se instaló a inicios de la década de los 90’s un sistema desalinizadorde múltiples efectos, de 14 etapas con temperatura nominal de operación de70[ºC], usando para el ciclo de absorción de calor, un ciclo de doble efecto,que utiliza una mezcla de agua destilada con Br-Li como fluido de trabajo. A lolargo de casi quince años de investigación, han podido demostrar que loscostos de un sistema solar de desalinización MED resultan muy cercanos a lasplantas convencionales de ósmosis inversa (hasta ahora las mas económicas).La desventaja de las plantas de OI es que funcionan con electricidad, por loque aun no se puede hablar de independencia energética sustentable. Estos