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Egipto se enfrenta a un creciente crisis de agua Debido a su clima áridolimitado recursos hídricosy aumentando rápidamente población. El país de 114 millones de personas depende en gran medida del río más largo del mundo, el Nilopara agua dulce. Pero la creciente demanda de agua en Egipto y de los usuarios aguas arriba del agua del Nilo (como la gran presa renacentista etíope de Etiopía) significa que el Nilo ya no es suficiente.
El ingeniero químico Thokozani Majozi era parte de un equipo que construyó un modelo de un nuevo sistema de desalinización de ósmosis inversa con energía eólica. Estos usan energía del agua salada sobrante para alimentar la planta. El equipo descubrió que este modelo podría funcionar bien en resorts costeros muy ventosos. Los sistemas de agua como este son resistentes al cambio climático. Las agencias de agua son Actualmente cabildeando el G20, liderado este año por Sudáfricapara dedicar mucho más financiamiento a establecerlos.
¿Cómo podría la desalinización ayudar a Egipto?
La parte per cápita de Egipto en agua fresca renovable del Nilo y el agua de lluvia ha sido cayendo por décadas. El país está actualmente Debajo del umbral de la pobreza del agua de 1,000 metros cúbicos por persona por año. Esto es solo alrededor de la mitad del agua que necesitan para la salud y el bienestar.
El cambio climático está empeorando la situación. Interrumpe los patrones de lluvia e intensifica las sequías, hacer que las fuentes de agua tradicionales sean menos confiables.
Desalinización Ofrece una solución prometedora. Al eliminar sales e impurezas del agua de mar, la desalinización puede proporcionar un suministro constante de agua limpia para beber, agricultura e industria. Por ejemplo, Planta de desalinización de jubil de Arabia Saudita 3a suministra agua potable a 1.6 millones de personas por día.
La desalinización es muy efectiva cuando ósmosis inversa se usa. La ósmosis inversa utiliza presión para forzar el agua de mar a través de una membrana semipermeable. Esto elimina todas las sales disueltas, contaminantes e impurezas como la suciedad y el microplástico del agua.
Ya es reconocido como especialmente adecuado para las extensas regiones costeras de Egipto que están lejos del río Nilo.
¿Cuánta energía necesitan las plantas de desalinización?
La desalinización de la ósmosis inversa requiere bombas de alta presión para forzar el agua de mar a través de membranas. El proceso típicamente consume entre 3 kWh y 8 kWh de electricidad por cada metro cúbico de agua dulce producida. Esto es suficiente para alimentar un refrigerador doméstico promedio durante 24 horas.
Por lo tanto, producir 600,000 metros cúbicos de agua usaría la misma cantidad de electricidad que 600,000 refrigeradores. En comparación, una instalación de tratamiento de agua típica (municipal) solo usa 0.2 kWh a 1 kWh de electricidad para producir un metro cúbico de agua potable.
Esta demanda de energía hace que las plantas de desalinización sean costosas de correr. Si la electricidad de un país se genera a partir de los combustibles fósiles quemados como el carbón, usar esta energía sucia para ejecutar una planta de desalinización significaría que la desalinización tiene un impacto ambiental negativo.
Egipto tiene como objetivo reducir su huella de carbono y transición a un modelo de energía más sostenible. Por lo tanto, ejecutar plantas de desalinización utilizando energía renovable es vital para la viabilidad a largo plazo de las tecnologías de desalinización en la región.
¿Cómo podría ayudar la energía eólica?
Nuestra investigación construyó un modelo de un nuevo sistema de desalinización de ósmosis inversa con energía eólica.
En lugar de convertir la energía eólica en electricidad, Nuestro nuevo modelo Se usó energía eólica para conducir bombas que proporcionan la presión requerida para la ósmosis inversa. Cuando las velocidades del viento son altas, el sistema almacena el exceso de aire comprimido en el almacenamiento de aire comprimido dedicado. Esto se dibuja durante los bajos períodos de viento. Descubrimos que esto eliminó la necesidad de infraestructura eléctrica convencional, como generadores, motores y bancos de baterías.
Nuestro modelo mostró Esa energía también podría crearse a partir del agua salada que queda después de que el agua de mar está desalinada. La ósmosis inversa utiliza alta presión para empujar el agua de mar a través de la membrana que elimina la sal y otras impurezas. Esto significa que el agua salada siempre está en el lado de alta presión de la membrana de ósmosis inversa. Este agua salada sobrante generalmente se descarta.
En nuestro sistema, bajamos esta alta presión a la presión atmosférica antes de tirar el agua salada. Esto proporciona una presión adicional que ayuda a empujar el nuevo agua de mar a través de la membrana, reduciendo así el consumo general de energía del sistema.
Probamos nuestro modelo en un laboratorio utilizando datos de velocidad del viento de 20 ciudades costeras de Egipto. Los resultados mostraron que Hurghada, una importante ciudad turística situada a unos 500 kilómetros al sureste de El Cairo, sería el lugar más prometedor. Esto se debe a sus velocidades de viento favorables, lo que significaría el costo total más bajo del agua y la mayor producción anual de agua. La cantidad de agua potable que podría producirse depende del tamaño del sistema; en otras palabras, cuánta financiación está disponible para construir una planta de desalinización de mayor tamaño.
Este concepto todavía se encuentra en una etapa de investigación de desarrollo. Cae bajo lo que se ha conocido como Esquemas de almacenamiento de energía de larga duración (Tecnología que puede almacenar energía renovable durante más de 10 horas). Ahora debe aplicarse en la práctica.
¿Qué debe pasar a continuación?
El siguiente paso debe ser el desarrollo de proyectos piloto en áreas muy ventosas como Hurghada, y El Gouna, una ciudad turística especialmente diseñada ubicada a unos 25 km al norte de Hurghada.
Los proyectos piloto validarían el rendimiento del sistema propuesto en condiciones del mundo real. Esto permitiría a los científicos ver qué necesitarán estas plantas de desalinización para operar durante muchos años.
También necesitamos probar todos los componentes que componen este sistema para ver si son duraderos, confiables y rentables.
Egipto Fondo de Desarrollo Ciencia y Tecnológica Y otras organizaciones nacionales de financiación generalmente juegan un papel de liderazgo en la financiación de estos proyectos innovadores. Las asociaciones entre universidades, empresas de ingeniería y autoridades locales también son cruciales para construir experiencia técnica e infraestructura.
Se deben llevar a cabo campañas de concientización pública para obtener apoyo comunitario para estos proyectos y escuchar preocupaciones comunitarias. La publicidad también atraería la inversión privada al mostrar los beneficios ambientales y económicos de la desalinización con energía eólica.
Al capitalizar sus abundantes recursos eólicos y costas, Egipto puede ser pionero en una nueva generación de infraestructura descentralizada de agua baja en carbono. Los sistemas de ósmosis inversa con energía eólica podrían servir como modelo para otras naciones de escasez de agua en la región y más allá.
Proporcionado por la conversación
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Cita: Egipto necesita más agua potable. Cómo podrían ayudar los resorts costeros de Windy (2025, 9 de julio) Recuperado el 9 de julio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-07-Egypt-Drinkable-Windy-Coastal-resortss.html
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