Procedimiento de localización, cálculo y diseño, desde la perspectiva térmica, de un sondeo profundo, para la captación de agua

Bookmark (0)
Please login to bookmark Close

La escasez de agua es un problema clave en el desarrollo de la humanidad que se ve acrecentado por el contexto actual de cambio climático. En este marco surgen los métodos no convencionales de extracción de agua; el ejemplo más claro de esto es la desalación. Dentro de los métodos existentes, se encuentra el proceso conocido como destilación multiefecto, en el cual es necesario elevar el agua a una temperatura de 70 ºC para conseguir su potabilización.
Los acuíferos costeros en contacto hidráulico con el mar están potencialmente expuestos a ser afectados por el agua del mar en un proceso conocido como intrusión marina; este proceso tiene origen antrópico, pues en los acuíferos costeros altamente explotados el agua salada gana presencia a costa de la reducción que experimenta el agua dulce debido a las numerosas extracciones. A dicha agua salada se le va a llamar agua mineral salada.
Con el objetivo de mejorar la eficiencia de procesos de desalación y mejorar la salud de los acuíferos costeros, en este proyecto se desarrolla un programa, usando el software Matlab R2025a, gracias al cual se obtiene el ahorro térmico que supone la instalación de un sondeo que extraiga agua mineral salada con un caudal constante de 20 L/S a una temperatura mayor que en la superficie gracias al gradiente geotérmico local. Para calcular el ahorro, el código calcula la profundidad necesaria del sondeo y las pérdidas térmicas existentes en su extracción.Este programa obtiene también resultados acerca del comportamiento del frente de la intrusión marina ante un sondeo de este tipo y un cálculo aproximado de la potencia eléctrica necesaria en el equipo de bombeo.
Este programa se aplicó a tres ubicaciones distintas:- Los Alcázares, en la Región de Murcia; El Ejido, en la provincia de Almería; y Santa Lucía de Tirajana, en la provincia de Las Palmas. Seleccionadas por presentar acuíferos afectados por intrusión marina y contaminados por nitratos procedentes de la actividad agrícola. Los resultados fueron distintos para cada ubicación: – En Los Alcázares, la instalación de este tipo de sondeos no supone una mejora en la eficiencia térmica de la planta. Esto es debido a la disposición geológica del acuífero, que impide que la intrusión marina alcance mucha profundidad, por lo que no podrá aprovecharse del gradiente geotérmico de la zona.- En El Ejido sí es eficiente la extracción de agua mineral salada para procesos de desalación. Sin embargo, la geología local provoca incertidumbre acerca de la profundidad del acuífero y la ubicación de la interfaz dulce-salada. – En Santa Lucía de Tirajana también es eficiente el uso de este tipo de sondeos, obteniendo resultados óptimos en el ahorro energético. Esto es debido al gradiente geotérmico que existe en la zona, ligeramente superior al normal.

​La escasez de agua es un problema clave en el desarrollo de la humanidad que se ve acrecentado por el contexto actual de cambio climático. En este marco surgen los métodos no convencionales de extracción de agua; el ejemplo más claro de esto es la desalación. Dentro de los métodos existentes, se encuentra el proceso conocido como destilación multiefecto, en el cual es necesario elevar el agua a una temperatura de 70 ºC para conseguir su potabilización.
Los acuíferos costeros en contacto hidráulico con el mar están potencialmente expuestos a ser afectados por el agua del mar en un proceso conocido como intrusión marina; este proceso tiene origen antrópico, pues en los acuíferos costeros altamente explotados el agua salada gana presencia a costa de la reducción que experimenta el agua dulce debido a las numerosas extracciones. A dicha agua salada se le va a llamar agua mineral salada.
Con el objetivo de mejorar la eficiencia de procesos de desalación y mejorar la salud de los acuíferos costeros, en este proyecto se desarrolla un programa, usando el software Matlab R2025a, gracias al cual se obtiene el ahorro térmico que supone la instalación de un sondeo que extraiga agua mineral salada con un caudal constante de 20 L/S a una temperatura mayor que en la superficie gracias al gradiente geotérmico local. Para calcular el ahorro, el código calcula la profundidad necesaria del sondeo y las pérdidas térmicas existentes en su extracción.Este programa obtiene también resultados acerca del comportamiento del frente de la intrusión marina ante un sondeo de este tipo y un cálculo aproximado de la potencia eléctrica necesaria en el equipo de bombeo.
Este programa se aplicó a tres ubicaciones distintas:- Los Alcázares, en la Región de Murcia; El Ejido, en la provincia de Almería; y Santa Lucía de Tirajana, en la provincia de Las Palmas. Seleccionadas por presentar acuíferos afectados por intrusión marina y contaminados por nitratos procedentes de la actividad agrícola. Los resultados fueron distintos para cada ubicación: – En Los Alcázares, la instalación de este tipo de sondeos no supone una mejora en la eficiencia térmica de la planta. Esto es debido a la disposición geológica del acuífero, que impide que la intrusión marina alcance mucha profundidad, por lo que no podrá aprovecharse del gradiente geotérmico de la zona.- En El Ejido sí es eficiente la extracción de agua mineral salada para procesos de desalación. Sin embargo, la geología local provoca incertidumbre acerca de la profundidad del acuífero y la ubicación de la interfaz dulce-salada. – En Santa Lucía de Tirajana también es eficiente el uso de este tipo de sondeos, obteniendo resultados óptimos en el ahorro energético. Esto es debido al gradiente geotérmico que existe en la zona, ligeramente superior al normal. Read More