Desalinización de aguas salobres mediante electrodiálisis y energía solar fotovoltaica para uso agrícola en la localidad de Quillagua, Antofagasta

Objetivo general

Desarrollar un sistema de desalinización de aguas salobres superficiales mediante el proceso de electrodiálisis y energía solar fotovoltaica, para obtener aguas de calidad de riego a bajo costo que permita desarrollar una agricultura sustentable en la localidad de Quillagua, comuna de María Elena, Región de Antofagasta

Objetivos específicos

Caracterizar las calidades de aguas según su fuente y uso.;Desarrollar pruebas de laboratorio de remoción de sales del agua, incluyendo arsénico y boro, para su uso en la agricultura, a fin de determinar los parámetros operacionales que maximice la tasa de producción de agua del sistema de desalinización, a un costo económicamente viabl;;Disenar y validar un sistema semipiloto de desalinización de aguas salobres superficiales mediante energía solar fotovoltaica para la remoción de sales, incluyendoarsénico y boro, para su uso en la agricultura de hortalizas.;Desarrollar pruebas de semipilotaje in situde desalinización de aguas salobres superficiales basado en los parámetros operacionales obtenidos en las pruebas de laboratorio utilizando energía solar fotovoltaica a fin de determinar las tasas de producción de agua tratada bajo las condiciones ambientales de Quillagu

Resultados

Quillagua, integra la red de localidades dependientes de la comuna de María Elena (Provincia de Tocopilla, Región de Antofagasta). Los habitantes de Quillagua, viven principalmente de la explotación de pequenos predios agrícolas de su pertenencia, siendo sus principales productos Alfalfa y Maíz. Hasta la fecha han utilizado el sistema agroforestal para producción de sus cultivos, los que en un presente han decaído por graves alteraciones de la cantidad y calidad de las aguas del Río Loa. Esta situación afecta la calidad de vida de la población, lo cual influye directamente en el desarrollo de esta comunidad, la que de seguir en esta situación, tiene una proyección futura bastante negativa. Si a este problema, le sumamos la falta de energía eléctrica, dificulta mucho cualquier solución tecnológica disponible.Las aguas superficiales provenientes del Rio Loa, contienen mucha salinidad y elevados niveles de arsénico y boro, por lo que no es apto ni para consumo ni para el riego agrícola. En la actualidad, el agua potable es llevada a través de un camión aljibe, la que es utilizada sólo para satisfacer las necesidades básicas del consumo humano. Por lo que la incipiente agricultura tiene que utilizar las aguas salobres contaminadas del rio Loa. En tal sentido, surge la necesidad de resolver de manera sustentable el problema del agua para que esta localidad vuelva a resurgir como un oasis agrícola en medio del desierto, mediante una agricultura más tecnificada que les permita cultivar productos de alto valor agregado como el tomate, entre otras hortalizas, y pueda atender las necesidades de hortalizas frescas de las comunas cercanas como María Elena, Calama y Antofagasta. El presente proyecto propone usar la tecnología de electrodiálisis para la desalinización y remoción de arsénico y boro de las aguas contaminadas del Rio Loa. Se eligió la Electrodiálisis (ED) porque es la única tecnología de desalinización que permite regular la calidad del agua tratada (desalinizada). Dado que la Osmosis Inversa (OR) solo puede producir una sola calidad de agua (agua ultra pura). Esta tecnología es ampliamente utilizada por las grandes empresas como las mineras o sanitarias de la Región de Antofagasta debido a que permite obtener altas tasas de producción de agua desalinizada a menor tiempo, pero con grandes consumos de energía eléctrica. Esto último hace inviable para pequenas poblaciones que no cuentan con una actividad económica que le permita sustentar la desalinización del agua salobre superficial o subterránea.Para salvar la dependencia de la energía eléctrica, se utilizará la energía solar fotovoltaica que genera corriente continua de aplicación inmediata para el proceso de ED propuesto. En esta primera etapa, el propósito es validar la tecnología de desalinización.Para abordar adecuadamente el problema propuesto, se propone los siguientes objetivos específicos: Caracterizar las calidades de aguas según su fuente y uso, desarrollar pruebas de desalinización a nivel de laboratorio a fin de determinar los parámetros operacionales que maximice la tasa de producción de agua tratada, disenar y construir un sistema semi-piloto de desalinización de aguas salobres mediante energía solar fotovoltaica, desarrollar pruebas de semi-pilotaje in situ de desalinización de aguas salobres para determinar las tasas de producción de agua tratada bajo las condiciones ambientales de Quillagua.Los resultados más importantes del proyecto son: un sistema de desalinización energizado mediante paneles solares fotovoltaicos y parámetros operacionales que permiten obtener la calidad de agua necesaria para el cultivo de las hortalizas seleccionadas.