IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - Enero/Febrero 2017 - 48

Los sistemas de control más sofisticados "aprenden" las
particularidades del sistema de distribución mediante módulos predictivos para ayudar en la programación del bombeo.
Esta opción es de gran utilidad en los sistemas donde la estación de bombeo se beneficia de la programación de tarifas
eléctricas por horas.

Eficiencia Mediante la Conservación del Agua
La conservación del agua es un desafío que se ignora como
una medida de eficiencia energética tanto en el tratamiento
de aguas como en el WWT. Reducir la demanda de agua
hace disminuir el volumen de agua procedente de los abastecimientos de agua públicos; esto, a su vez, reduce la cantidad de energía necesaria para bombear y tratar el agua
suministrada a los usuarios finales. Una menor demanda de
agua dulce significa también una automática reducción de la
demanda para transporte y tratamiento de aguas residuales,
y la equivalente reducción de energía usada.
Existen dos principales retos para la conservación del
agua en el abastecimiento de agua y la eliminación de aguas
residuales. En cuanto al abastecimiento de agua, la oportunidad radica en la detección y eliminación de filtraciones en
el sistema de abastecimiento. En cuanto a las aguas residuales, las aportaciones de aguas y las infiltraciones provocan
importantes aumentos del caudal en la planta de tratamiento,
especialmente durante episodios de lluvia. El volumen extra
de aportaciones de agua se junta con el efluente de aguas
residuales y aumenta la cantidad de esta que debe bombearse y tratarse.

Reducción de la Demanda de Agua en Usos
Finales
Existen oportunidades significativas para reducir la demanda
de agua dulce para el riesgo de tierras. Basado en los datos de
la Agencia de Protección Ambiental y la Oficina de Reclamación de EE. UU., el ahorro potencial derivado de controles de
riego avanzados en usos residenciales y comerciales se calcula
entre un 1,5-3% del total del consumo de electricidad en el
suministro de agua público. Teniendo en cuenta la tasa actual
de consumo de electricidad de 39.000 millones de kWh por
año, esto equivale a unos ahorros potenciales de 0,5-1,2 TWh
en el suministro público de agua. Si bien no se trata de una
cantidad pequeña, por la misma dinámica de los ahorros conseguidos mediante múltiples acciones pequeñas, hace que el
impacto de esta medida sea extremadamente difícil de evaluar.
Proporcionar información oportuna sobre patrones de
uso ha demostrado ser una forma efectiva para crear una
mayor conciencia y transformar el comportamiento del consumidor en las industrias hidráulica y energética. Existe una
buena oportunidad de poder modificar el comportamiento
del consumidor y detectar filtraciones proporcionando un
mayor grado de visibilidad de los patrones de uso. Un ejemplo de ello es el ahorro de energía como consecuencia de la
reducción de las demandas de agua caliente con dispositivos
de bajo presión.
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Generación y Recuperación de Energía
Una nueva tendencia cada vez mayor en el sector hidráulico
y de aguas residuales es la importancia en la recuperación de
energía siempre que sea posible. En el tratamiento de aguas,
se hace hincapié en la recuperación de parte de la energía de
bombeo mediante dispositivos de recuperación de energía
en el sistema de distribución. En el WWT, se pone el acento
en los tratamientos biológicos junto con las posibilidades de
captar energía de las mismas aguas residuales. Entre ellas
figuran la producción combinada mediante el biogás de
digestor y la recuperación de exceso de presión del circuito
para producir electricidad (energía microhidráulica).

Tecnologías Avanzadas en el Tratamiento
de Aguas Para la Eficiencia Energética
Existen importantes oportunidades de crecimiento en tecnologías avanzadas de tratamiento de aguas y WWT fomentadas, principalmente, por elementos impulsores relacionados con la escasez de agua y la necesidad de cumplir con
los límites de vertido más estrictos. Sin embargo, muchos
de estos procesos (incluidos, entre otros, la ósmosis inversa
para la desalinización, la ionización avanzada para la eliminación de microcontaminantes y biorreactores de membrana)
se prevé que continuen requiriendo un elevado consumo
energético. Algunos avances incipientes para abordar esta
problemática incluyen, entre otros, la ósmosis forzada o la
destilación por membranas mediante calor residual de baja
intensidad. Otra posibilidad importante es unir la desalinización con los sistemas de energía renovables. También puede
mejorar la eficiencia energética mediante la integración de
sistemas de acondicionamiento de espacio y calefacción de
agua. Para usos de edificios residenciales y comerciales, se
están desarrollando nuevos sistemas que usan calor residual
de un equipo compresor de aire acondicionado para calentar
el agua. La investigación está en proceso de valorar la eficiencia global de tales sistemas. Esta tecnología está bastante
consolidada en el sector industrial, donde las bombas de calor
se utilizan para recuperar el calor de los procesos industriales
para el proceso de calentamiento del agua.
En los procesos de WWT, las medidas de eficiencia
energética incluyen la adaptación de las plantas con bombas de alta eficiencia, unidades de velocidad variable, y
seguimiento avanzado y control de procesos para el reactor
biológico. Históricamente, las plantas de WWT están equipadas con bombas de gran tamaño para hacer frente a las
fluctuaciones de carga hidráulica; por consiguiente, estas
bombas son ineficientes por naturaleza. Por lo tanto, existe
una necesidad para el análisis de datos en tiempo real y sistemas de previsión para que luego orienten las estrategias de
control de procesos. Los beneficios de estos planteamientos
incluyen ahorro de costos, flexibilidad, y control mejorado y
apoyo a la decisión para la planificación de mejoras.

enero/febrero 2017

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