Se propone un proyecto de Red de Abastecimiento de Agua de Mar en Ciudad del Cabo (Sudáfrica) como suministro en paralelo y coexistente con la red general convencional de abastecimiento de agua dulce, de forma que se pueda utilizar agua de mar en todos los procesos domésticos e industriales que no requieran necesariamente de agua dulce. De esta forma se minimiza el consumo de agua dulce y se combaten las carencias hidrológicas así como la amenaza de un inminente corte de agua (día cero) estimado para mayo de 2018. Más del 50% de la población mundial vive cerca de la costa. Se trata generalmente de la zona más castigada por las sequías, lejos de pantanos, montañas y nacimiento de ríos, donde a menudo los acuíferos están también afectados por procesos de salinización. Esta propuesta, desarrollada en Ciudad del Cabo por ser la primera gran urbe mundial en llegar a una situación límite de sequía, podría ser aplicada a otras ciudades costeras que ya se encuentran seriamente amenazadas por el mismo problema. Aprovechando de esta forma un recurso prácticamente ilimitado como es el agua de mar, que constituye el 97% del agua del planeta. Las grandes sequías, pronosticadas por científicos desde hace años, son una consecuencia del cambio climático y no deberían ser contrarrestadas por industrias no sostenibles como las desalinizadoras (tan extendidas por los litorales mundiales) que no hacen sino agravar más el problema con altísimos consumos de energía, emisiones de CO2 y producción de residuos como la salmuera (vertida de nuevo al mar con el consiguiente impacto negativo en el ecosistema marino). El consumo medio de agua por habitante y día, estudiado en España por el Instituto Nacional de Estadística, es de 137 litros (en otros países aún mayor), de los cuales solo nos bebemos 2 litros. De los otros 135 litros de agua restantes se estima que 90 de ellos podrían ser de agua de mar aumentando además la calidad de vida del usuario con su utilización. El coste de ejecución de una red de abastecimiento de agua de mar se amortizaría con el coste de instalación y funcionamiento de desalinizadoras de 10 años. Esta reducción del consumo doméstico de agua dulce en la costa podría asegurar y dotar de mayor calidad a la demanda de agua potable, reduciendo las enfermedades y las amenazas de conflicto entre territorios.

El objetivo de este proyecto es ofrecer una visión general del proceso de ósmosis inversa, estudiando tanto los elementos físicos que intervienen como los cálculos necesarios para el diseño. Posteriormente, se analizarán los resultados obtenidos en un programa de simulación, y realizaremos comparaciones cualitativas entre las distintas membranas que se utilizan en el proceso y cómo varían los resultados dependiendo de los parámetros de operación. Por último, se estudiarán algunos diseños que se han ido usando en los últimos años, y se propondrá un diseño alternativo que optimice el proceso, en el que se calcularán cuantitativamente los resultados.

The availability of fresh water on earth is 3%, which is low considering population growth; together with the mismanagement of water resources are the main problems facing the municipality of Riohacha; Therefore, a technology is needed that satisfies the demand for water using saline water, but currently there are no projects and / or studies on desalination techniques that contribute to improving the conditions of access to water suitable for human use and consumption that are viable in the territory, so it is proposed to determine the viability of a seawater desalination model coupled to a microbial desalination cell for vulnerable communities in Riohacha (Guajira) based on a literature review. Which was developed through a meta-analysis where the information was collected, a statistical analysis was developed, comparison between conventional desalination techniques and microbial desalination cells (CDM) and finally the results were analyzed along with social conditions and environmental of Riohacha. The main result is that the techniques coupled to CDM with bio-cathode that are viable for its implementation in Riohacha are Reverse Osmosis (RO) and Multistage Flash Distillation (MSF). Because they are the most efficient and economical techniques, with high availability worldwide and ease of operation, thus contributing to the fulfillment of the sustainable development objectives, ending poverty, zero hunger, health and well-being, and clean water and sanitation. | Ingeniero Ambiental | Pregrado | La disponibilidad de agua dulce en la tierra es del 3%, lo cual es bajo teniendo en cuenta el crecimiento poblacional; en conjunto con la mala gestión del recurso hídrico son las principales problemáticas que afronta el municipio de Riohacha; por lo que se necesita de una tecnología que satisfaga la demanda de agua empleando agua salina, pero actualmente no se encuentran proyectos y/o estudios sobre técnicas de desalinización que contribuyan a mejorar las condiciones de acceso al agua apta para uso y consumo humano que sean viables en el territorio, por lo que se plantea determinar la viabilidad de un modelo de desalinización de agua de mar acoplado a una celda de desalinización microbiana para comunidades vulnerables en Riohacha (Guajira) a partir de una revisión de literatura. La cual se desarrolló mediante un meta-análisis donde se recolectó la información, se elaboró un análisis estadístico, comparación entre las técnicas de desalinización convencionales y las celdas de desalinización microbiana (CDM) y finalmente se analizaron los resultados junto con las condiciones sociales y ambientales de Riohacha.Dando como principal resultado que las técnicas acopladas a la CDM con bio-cátodo que son viables para su implementación en Riohacha son la Ósmosis Inversa (OI) y Destilación Flash Multietapa (MSF). Por ser las técnicas más eficientes, económicas, de alta disponibilidad a nivel mundial y facilidad de operación, aportando así al cumplimiento de los objetivos de desarrollo sostenible fin de la pobreza, hambre cero, salud y bienestar y agua limpia y saneamiento.