¿Podrían las centrales eléctricas, que evaporan el agua para mover las turbinas, ser utilizadas para desalinizar el agua salada capturando y volviendo a condensar el vapor?

Answer 1

Permítanme reformular esta pregunta un poco.

¿Se podría usar agua de mar en lugar de agua pura dentro de una central térmica, permitiendo simultáneamente la producción de energía y la desalinización?

No, esto no sería deseable. En las centrales térmicas (del tipo de ciclo Rankine), se utiliza agua altamente purificada como fluido de trabajo en un ciclo cerrado. Esto significa que el agua se bombea a una presión muy alta. Luego se evapora por completo a alta presión (y por encima de 200 C) mediante calentamiento. El vapor resultante se expande a baja presión enviándolo a través de una turbina y esto produce energía. El vapor se condensa de nuevo en un líquido enfriándolo en un intercambiador de calor con aire ambiente o una fuente de agua externa.

Usar agua salada en lugar de agua pura sería un desastre. Una vez que la temperatura llega a aproximadamente 60 o 70 C, las sales comienzan a salir de la solución y cubren las tuberías. Si eso no fuera un problema suficiente, a medida que avanza la evaporación, el agua se saturará con cloruro de sodio y grandes cantidades de sal cubrirán las tuberías del evaporador.

En la práctica, la desalinización térmica se ubica conjuntamente con las centrales eléctricas, pero la desalinización se realiza indirectamente. Por lo general, la turbina de la central eléctrica se acorta; por ejemplo, en lugar de expandir el vapor de 200 C a 25 C, se expande solo a 70 C. Este vapor a 70 C se condensa en un intercambiador de calor y el calor se utiliza para evaporar el agua de mar a una temperatura justo por debajo de 70 C. Esto evita la formación de sales durante la evaporación del agua de mar. Además, no se evapora más del 30-50% del agua de mar; esto también evita que la solución se sature en sal y se forme sal en el intercambiador de calor. La razón por la que la desalinización térmica se ubica junto con las centrales eléctricas es porque la desalinización térmica necesita calor a aproximadamente 70 ° C. Si se usara combustible (o calor solar) para desalinizar directamente el agua, sería un desperdicio porque el combustible puede proporcionar calor a temperaturas mucho más altas de 70 C y esta oportunidad sería perdida.

En general, la desalinización térmica está siendo absorbida lentamente por ósmosis inversa, que es esencialmente una forma de filtración. Esto se debe principalmente a que el costo del equipo de ósmosis inversa ha disminuido rápidamente en las últimas décadas en comparación con la desalinización térmica.

Answer 2

En teoría, claro. Usamos energía para hervir agua en vapor, vapor para hacer funcionar turbinas, luego condensamos ese vapor nuevamente en agua líquida. En teoría, podríamos usar ese proceso para destilar sales.

El problema es que es una idea muy poco práctica. El uso de agua salada en un ciclo como ese presenta muchos problemas, incluida la corrosión y las sales en el equipo y engomar todo el trabajo.

Sin embargo, hay más. Incluso el agua pura, cuando hierve, puede tener un impacto en los metales con el tiempo. La mayoría del agua de alimentación de la caldera se trata con varios productos químicos para proteger el equipo. Estos productos químicos no son nada que desee beber, y cuestan dinero, por lo que intentamos traerlos de vuelta al condensado y reutilizarlos.

Luego está el problema de tratar de obtener vapor a través del proceso, mientras aún es puro. El equipo por el que lo va a pasar va a contaminar el líquido de alguna manera. El metal se filtra al agua, es probable que cualquier lubricante que use se filtre, la corrosión y el material biológico pueden entrar allí. Todo esto debe abordarse en los suministros de agua industriales, pero si está tratando de hacer agua potable, todo se vuelve mucho más complicado.

Podemos imaginar que es posible resolver cualquiera o todos esos problemas, pero incluso si lo descubriéramos, costaría mucho dinero y, sin rodeos, el agua simplemente no es tan valiosa. Cuando algo llueve literalmente del cielo, es difícil competir en precio.

Answer 3

Como mencionó Stephen, el lado de la turbina requería agua de alta pureza (disolvería el hierro). Los reactores se han utilizado para la desalinización en casos limitec. El enfoque más eficiente sería usarlos como fuente de energía para una recompresión de vapor o un sistema de evaporador de efectos múltiples.

Answer 4

¿Podrían ellos? Casi seguro que sería técnicamente posible. Sin embargo, ¿por qué no tener una planta de energía que funcione como planta de energía y luego proporcionar energía a una planta de desalinización más tradicional?

Answer 5

Si tuviera un tipo diferente de turbina que no requiriera altas presiones y volúmenes para operar, esto podría ser una tarea factible. La tasa de expansión extrema del agua al vapor hace que las aplicaciones de baja presión y temperatura sean factibles si no es necesario. El uso de baja temperatura, presión y volumen reducirá drásticamente el costo de construcción, operación y mantenimiento.

Answer 6

Van a un gran gasto para desalinizar el agua antes de usarla porque es muy corrosiva. Esto no funcionaria.

Además, reutilizan continuamente el agua en un ciclo cerrado.

Answer 7

Si hay impurezas en el agua (como la sal), causarán muchos problemas diferentes. Un gran problema sería la picadura y la corrosión de las palas de la turbina. La turbina no tardaría mucho en destruirse totalmente.