Autores: Ing. Tomas Ramos, Ing. Miguel Arellano, Hermes Rondón / Centro de Ingeniería Eléctrica y Sistemas (CIES).
El uso de la energía en procesos tan importantes como la purificación del agua del rio, sumado a las condiciones del lugar, la lejanía de las comunidades indígenas a la tecnología eléctrica, le da un valor preponderante el uso de energías alternativas: la eólica o fotovoltaica en dicho proceso.
A la hora de ejecutar esta iniciativa de integración de energías alternativas en el proceso de potabilización de agua de rio en las comunidades indígenas, se realiza un estudio con monitoreo de la incidencia solar y la velocidad del viento con el fin de crear el mapa eólico y solar del territorio nacional evaluando cuál de las tecnologías propuestas sea la más adecuada para el lugar donde se instale el proyecto.
En la potabilización de agua de río con alto nivel de sedimentos se deben aplicar, entre otros, procesos de coagulación y floculación para eliminar el color y la turbiedad presentes, se añaden sustancias químicas que reaccionan para promover el aglutinamiento de las partículas presentes. Es decir, la coagulación-floculación es un proceso químico mediante el cual, con la adición de sustancias denominadas coagulantes-floculantes, se aglutinan las sustancias coloidales presentes en el agua, facilitando de esta forma su decantación y posterior filtrado. Es un paso del proceso de potabilización de aguas de origen superficial y del tratamiento de aguas servidas domésticas, industriales y de la minería [1].
En el proceso de mezclado de las sustancias floculantes con el agua del rio, se diseña un Control de Velocidad, que regula tanto la disolución como la mezcla de las sustancias químicas añadidas con el agua, para promover la formación del micro fóculo y su posterior aglutinamiento. Este sistema de control de velocidad está conformado por:
- Un aerogenerador de mediana potencia con el fin de transformar la velocidad del viento en su componente eólico en corriente continua para ser usado como carga de las baterías o en su defecto
- Un juego de paneles solares conectados en serie paralelo, usados tanto para el suministro de la corriente de carga de las baterías como de la corriente necesaria a la entrada del inversor. Este tipo de energía suministrada por los paneles solares genera una tensión aproximadamente de 19 Voltios en corriente continua en máxima incidencia de luz.(2)
- Un controlador de carga que distribuye las corrientes generadas por los paneles solares tanto a las baterías como a la entrada del inversor.
- Un banco de baterías conectadas en serie paralelo creando una alimentación de entrada en corriente continua de 24 Vdc para una corriente de 200 Ah.
- Un inversor de tensión de 3000 W cuya entrada es de 24 Voltios en corriente continua y la salida es de 110 Voltios en corriente alterna.
- Un transformador elevador de 110 Voltios en el devanado primario y 220 Voltios en el secundario. Esta tensión se usa como entrada al variador de frecuencia, dispositivo usado para controlar las velocidades del proceso.
- Un variador de frecuencia, el cual recibe dos (2) tensiones vivas a 220 Voltios en corriente alterna y genera una tercera fase para energizar el motor mezclador del agua de rio con las sustancias coagulantes-floculantes. Adicionalmente este dispositivo posee una bornera de control en donde se controla, por vía local, el arranque del equipo, las distintas velocidades de mezclado y finalmente la parada del proceso.
- Y por último los temporizadores conectados en cascada a la bornera de entrada del variador en donde se definen por condiciones de conmutación en sus entradas digitales las distintas velocidades del proceso.
La Fundación Instituto de Ingeniería a través de su Centro de Ingeniería Eléctrica y Sistemas ha desarrollado un Control de Velocidad tanto para el mezclado y disolución de sustancias químicas con el agua para la formación de micro flóculo y su posterior aglutinamiento. Este proyecto está enmarcado dentro de las líneas de investigación, desarrollo tecnológico e integración de la Fundación Instituto de Ingeniería para aplicaciones de energías alternativas en procesos productivos y de servicios, contribuyendo a la puesta en práctica y transferencia de tan importante conocimiento y en el marco del proyecto “Programa de gestión y mejoramiento ambiental en comunidades del Delta Orinoco” [2]
Referencias
[1] Floculación. (2020, 29 de abril). Wikipedia, La enciclopedia libre. Fecha de consulta: 19:12, julio 2, 2020 desde https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Floculaci%C3%B3n& oldid=125611763.
[2] Camacho Neyla, Expósito Nora. Informe Técnico “Programa de gestión y mejoramiento ambiental en comunidades del Delta Orinoco”. Unidad de Química y Ambiente. Centro de Tecnología de Materiales de la Fundación Instituto de Ingeniería. Febrero 2015.
Contacto: tomasenriqueramosmesa@gmail.com