{"id":23840,"date":"2021-08-03T08:46:20","date_gmt":"2021-08-03T14:46:20","guid":{"rendered":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/?p=23840"},"modified":"2021-08-03T08:47:20","modified_gmt":"2021-08-03T14:47:20","slug":"la-tecnologia-de-recoleccion-de-vapor-ahorra-agua-mientras-limpia-el-aire","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/ecologia\/la-tecnologia-de-recoleccion-de-vapor-ahorra-agua-mientras-limpia-el-aire\/","title":{"rendered":"La tecnolog\u00eda de recolecci\u00f3n de vapor ahorra agua mientras limpia el aire"},"content":{"rendered":"

Aproximadamente dos quintas partes de toda el agua que se extrae de los lagos, r\u00edos y pozos en los EE. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>UU. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>No se usa para la agricultura, la bebida o el saneamiento, sino para enfriar las plantas de energ\u00eda que proporcionan electricidad a partir de combustibles f\u00f3siles o energ\u00eda nuclear. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>M\u00e1s del 65 por ciento de estas plantas utilizan enfriamiento por evaporaci\u00f3n, lo que genera enormes columnas blancas que salen de sus torres de enfriamiento, lo que puede ser una molestia y, en algunos casos, incluso en condiciones de conducci\u00f3n peligrosa.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Ahora, una peque\u00f1a empresa basada en tecnolog\u00eda desarrollada recientemente en el MIT por el Grupo de Investigaci\u00f3n de Varanasi espera reducir tanto las necesidades de agua en estas plantas como las plumas resultantes, y potencialmente ayudar a aliviar la escasez de agua en \u00e1reas donde las plantas de energ\u00eda ejercen presi\u00f3n sobre el agua local. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>sistemas.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

La tecnolog\u00eda es sorprendentemente simple en principio, pero desarrollarla hasta el punto en que ahora se puede probar una gran escala en plantas industriales fue una propuesta m\u00e1s compleja. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>Eso requiri\u00f3 la experiencia del mundo real que los fundadores de la compa\u00f1\u00eda obtuvieron al instalar sistemas prototipo, primero en la planta de cogeneraci\u00f3n de gas natural del MIT y luego en el reactor de investigaci\u00f3n nuclear del MIT.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

En estas exigentes pruebas, que implicaron la exposici\u00f3n no solo al calor y las vibraciones de una planta industrial en funcionamiento, sino tambi\u00e9n a los rigores de los inviernos de Nueva Inglaterra, el sistema demostr\u00f3 su eficacia tanto para eliminar la columna de vapor como para recuperar el agua. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>Y purific\u00f3 el agua en el proceso, de modo que fuera 100 veces m\u00e1s limpia que el agua de enfriamiento entrante. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>El sistema se est\u00e1 preparando ahora para pruebas a gran escala en una planta de energ\u00eda comercial y en una planta de procesamiento qu\u00edmico.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

“Campus como laboratorio vivo”<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

La tecnolog\u00eda fue concebida originalmente por el profesor de ingenier\u00eda mec\u00e1nica Kripa Varanasi para desarrollar sistemas eficientes de recuperaci\u00f3n de agua mediante la captura de gotas de agua tanto de la niebla natural como de las columnas de las torres de enfriamiento de las centrales el\u00e9ctricas. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>El proyecto comenz\u00f3 como parte de la investigaci\u00f3n de tesis doctoral de Maher Damak PhD ’18, con financiamiento del MIT Tata Center for Technology and Design, para mejorar la eficiencia de los sistemas de recolecci\u00f3n de niebla como los que se usan en algunas regiones costeras \u00e1ridas como fuente de agua potable. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>Esos sistemas, que generalmente consiste en pl\u00e1stico o malla met\u00e1lica que cuelga verticalmente en el camino de los bancos de niebla,<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Varanasi y Damak descubrieron que la recolecci\u00f3n de vapor podr\u00eda ser mucho m\u00e1s eficiente si primero se golpearan las diminutas gotas de agua con un haz de part\u00edculas de part\u00edculas cargadas el\u00e9ctricamente, o iones, para dar a cada gota una ligera carga el\u00e9ctrica. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>Luego, la corriente de gotas pasa a trav\u00e9s de una malla de alambre, como una pantalla de ventana, que tiene una carga el\u00e9ctrica opuesta. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>Esto hace que las gotas sean fuertemente atra\u00eddas hacia la malla, donde caen debido a la gravedad y pueden ser recolectadas en bandejas colocadas debajo de la malla.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Las pruebas de laboratorio demostraron que el concepto funcion\u00f3, y los investigadores, junto con Karim Khalil PhD ’18,\u00a0 <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>ganaron el Concurso de Emprendimiento MIT $ 100K<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/a> \u00a0en 2018 por el concepto b\u00e1sico. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>La empresa naciente, a la que llamaron Infinite Cooling, con Damak como director ejecutivo, Khalil como director de tecnolog\u00eda y Varanasi como presidente, se puso a trabajar de inmediato en la instalaci\u00f3n de una\u00a0 <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>instalaci\u00f3n de prueba<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/a> \u00a0en una de las torres de refrigeraci\u00f3n de la central el\u00e9ctrica de gas natural del MIT. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>con financiamiento de la Oficina de Sostenibilidad del MIT. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>Despu\u00e9s de experimentar con varias configuraciones, pudieron demostrar que el sistema pod\u00eda eliminar la pluma y producir agua de alta pureza.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

El profesor Jacopo Buongiorno, del Departamento de Ciencia e Ingenier\u00eda Nuclear, vio de inmediato una buena oportunidad de colaboraci\u00f3n, ofreciendo el uso de las instalaciones de investigaci\u00f3n del Laboratorio de Reactores Nucleares del MIT para realizar m\u00e1s pruebas del sistema con la ayuda del ingeniero de NRL Ed Block. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>Con su funcionamiento las 24 horas del d\u00eda, los 7 d\u00edas de la semana y sus emisiones de vapor a temperaturas m\u00e1s altas, la planta proporcionar\u00eda una prueba m\u00e1s estricta del sistema en el mundo real, adem\u00e1s de demostrar su eficacia en un reactor en funcionamiento real autorizado por la Comisi\u00f3n Reguladora Nuclear, un paso importante. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>en \u201celiminar el riesgo\u201d de la tecnolog\u00eda para que las empresas el\u00e9ctricas puedan sentirse seguras al adoptar el sistema.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Despu\u00e9s de que el sistema se instal\u00f3 sobre una de las cuatro torres de enfriamiento de la planta, las pruebas demostraron que el agua que se recolectaba era m\u00e1s de 100 veces m\u00e1s limpia que el agua de alimentaci\u00f3n que ingresa al sistema de enfriamiento. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>Tambi\u00e9n demostr\u00f3 que la instalaci\u00f3n, que, a diferencia de la versi\u00f3n anterior, ten\u00eda sus pantallas de malla montadas verticalmente, paralelas a la corriente de vapor, no tuvo ning\u00fan efecto en el funcionamiento de la planta.\u00a0<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>El video de las pruebas<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/a> \u00a0ilustra dram\u00e1ticamente c\u00f3mo tan pronto como se conecta la energ\u00eda a la malla recolectora, la columna de vapor blanca desaparece inmediatamente por completo.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

La alta temperatura y el volumen de la columna de vapor de las torres de enfriamiento del reactor representaron “una especie de escenario en el peor de los casos en t\u00e9rminos de columnas”, dice Damak, “as\u00ed que si podemos capturar eso, b\u00e1sicamente podemos capturar Cualquier cosa”.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Trabajar con el Laboratorio de Reactores Nucleares del MIT, dice Varanasi, \u201cha sido un paso bastante importante porque nos ayud\u00f3 a probarlo a escala. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>… Realmente valid\u00f3 la calidad del agua y el rendimiento del sistema “. El proceso, dice,” muestra la importancia de utilizar el campus como un laboratorio viviente. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>de manera sostenible la huella h\u00eddrica del campus “.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Beneficios de gran alcance<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

Las columnas de las plantas de energ\u00eda a menudo se consideran una monstruosidad y pueden generar oposici\u00f3n local a las nuevas plantas de energ\u00eda debido a la posibilidad de que las vistas oscurezcan e incluso los peligros potenciales del tr\u00e1fico cuando las columnas oscurecedoras atraviesan las carreteras. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>“La capacidad de eliminar las plumas podr\u00eda ser un beneficio importante, permitir que las plantas se ubiquen en lugares que de otro modo podr\u00edan estar restringidos”, dice Buongiorno. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>Al mismo tiempo, el sistema podr\u00eda eliminar una cantidad significativa de agua utilizada por las plantas y luego perdida al cielo, aliviando potencialmente la presi\u00f3n sobre los sistemas de agua locales, lo que podr\u00eda ser especialmente \u00fatil en regiones \u00e1ridas.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

El sistema es necesario un proceso de destilaci\u00f3n, y el agua pura que podr\u00eda producir ir a las calderas de las centrales el\u00e9ctricas, que est\u00e1n separadas del sistema de destino, que requieren agua de alta pureza. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>Eso podr\u00eda reducir la necesidad tanto de agua dulce como de sistemas de purificaci\u00f3n para las calderas.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Adem\u00e1s, en muchas zonas costeras \u00e1ridas, las centrales el\u00e9ctricas se enfr\u00edan directamente con agua de mar. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>Este sistema debe agregar una capacidad de desalinizaci\u00f3n de agua a la planta, una fracci\u00f3n del costo de construir una nueva planta de desalinizaci\u00f3n independiente, ya una fracci\u00f3n a\u00fan menor de sus costos operativos, ya que el calor se proporcionar\u00eda de forma gratuita.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

La contaminaci\u00f3n del agua se mide t\u00edpicamente probando su conductividad el\u00e9ctrica, que aumenta con la cantidad de ventas y otros contaminantes que contiene. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>El agua que se utiliza en los sistemas de refrigeraci\u00f3n de las centrales el\u00e9ctricas suele medir 3.000 microsiemens por cent\u00edmetro, explica Khalil, mientras que el suministro de agua en la ciudad de Cambridge suele rondar los 500 o 600 microsiemens por cent\u00edmetro. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>El agua capturada por este sistema, dice, t\u00edpicamente mide menos de 50 microsiemens por cent\u00edmetro.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Gracias a la validaci\u00f3n proporcionada por las pruebas en las plantas del MIT, la compa\u00f1\u00eda ahora ha podido asegurar los arreglos para sus dos primeras instalaciones en plantas comerciales en funcionamiento, que deber\u00edan comenzar a finales de este a\u00f1o. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>Una es una planta de energ\u00eda de 900 megavatios donde la producci\u00f3n de agua limpia del sistema ser\u00e1 una gran ventaja, y la otra es una planta de fabricaci\u00f3n de productos qu\u00edmicos en el Medio Oeste.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

En muchos lugares, las plantas de energ\u00eda tienen que pagar por el agua que usan para enfriar, dice Varanasi, y se espera que el nuevo sistema reduzca la necesidad de agua hasta en un 20 por ciento. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>Para una planta de energ\u00eda t\u00edpica, eso por s\u00ed solo podr\u00eda representar alrededor de un mill\u00f3n de d\u00f3lares ahorrados en costos de agua por a\u00f1o, dice.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\u201cLa innovaci\u00f3n ha sido un sello distintivo de la industria comercial de Estados Unidos durante m\u00e1s de seis d\u00e9cadas\u201d, dice Maria G. Korsnick, presidenta y directora ejecutiva del Instituto de Energ\u00eda Nuclear, que no particip\u00f3 en la investigaci\u00f3n. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>\u201cA medida que el clima cambiante afecta todos los aspectos de la vida, incluido el suministro mundial de agua, las empresas de toda la cadena de suministro est\u00e1n innovando en busca de soluciones. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>La prueba de esta tecnolog\u00eda innovadora en el MIT proporciona una base valiosa para su consideraci\u00f3n en aplicaciones comerciales “.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Fuente:<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

La tecnolog\u00eda de recolecci\u00f3n de vapor ahorra agua mientras limpia el aire. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>(2021, 3 de agosto). <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>Recuperado 3 de agosto de 2021, de https:\/\/news.mit.edu\/2021\/infinite-cooling-nuclear-0803<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Aproximadamente dos quintas partes de toda el agua que se extrae de los lagos, r\u00edos y pozos en los EE. UU. No se usa para la agricultura, la bebida o el saneamiento, sino para enfriar las plantas de energ\u00eda que proporcionan electricidad a partir de combustibles f\u00f3siles o energ\u00eda nuclear. 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