Un nuevo análisis dirigido por un investigador de la Universidad de Wyoming muestra que el agua subterránea salobre o salada tiene el potencial de reemplazar el agua dulce para enfriar las centrales eléctricas de carbón y gas natural y fortalecer la resiliencia en la infraestructura energética, aunque hacerlo conlleva un costo..

Con los suministros de agua dulce amenazados debido a la sequía, el cambio climático y el rápido crecimiento socioeconómico, la competencia por el agua está aumentando entre el sector de la energía eléctrica y otros sectores. Durante la transición hacia un futuro energético con bajas emisiones de carbono, la descarbonización de las centrales eléctricas alimentadas con combustibles fósiles mediante la captura y el almacenamiento de carbono aumentaría significativamente el consumo de agua y exacerbaría la competencia por el agua. Los desafíos del agua impulsan a los operadores de plantas de energía a explorar fuentes alternativas de agua.

« Se pueden implementar fuentes de agua no tradicionales para ayudar a hacer frente a los riesgos hídricos inducidos por el clima y abordar la creciente demanda de agua para la descarbonización de las centrales eléctricas alimentadas con combustibles fósiles », escribió el equipo de investigación, dirigido por Haibo Zhai, presidente distinguido de Roy y Caryl Cline de la Universidad de Washington. en la Facultad de Ingeniería y Ciencias Físicas. « El tratamiento del agua subterránea salobre para el enfriamiento de la generación termoeléctrica puede ayudar a aliviar la competencia potencial por los recursos de agua dulce entre varios sectores en regiones con escasez de agua ».

La investigación aparece en la revista Nature Water, con el Ph.D. de la UW de Zhai. estudiante, Zitao Wu, como autor principal del artículo. Otros colaboradores son del Laboratorio Nacional de Tecnología Energética en Pittsburgh, Pensilvania. Esta revista publica las mejores investigaciones sobre la evolución de la relación entre el agua y la sociedad. Es el segundo artículo de un proyecto de varios años financiado por el Departamento de Energía de EE. UU. el primer artículo, publicado el año pasado en la revista Applied Energy, examinó la posibilidad de cambiar de torres de enfriamiento de agua a sistemas de enfriamiento seco en plantas que funcionan con combustibles fósiles.

Eliminar el exceso de sales y minerales disueltos del agua salobre puede consumir mucha energía y producir salmueras concentradas que requieren eliminación. Un método llamado descarga de líquido cero minimiza los impactos ambientales de la desalinización, pero es particularmente costoso.

Los investigadores examinaron la viabilidad técnica y económica de múltiples procesos de desalinización. También calcularon cuánta agua dulce se ahorraría como resultado del tratamiento del agua salobre para el enfriamiento de la planta de energía y evaluaron la rentabilidad de las modernizaciones del tratamiento del agua salobre y el impacto en la capacidad de generación neta de las plantas de energía. Llegaron a la conclusión de que modernizar las plantas de energía para tratar el agua subterránea salobre podría eliminar casi por completo el uso de agua dulce, pero aumentaría el costo de generación de electricidad entre un 8 y un 10 por ciento.

« Nuestro estudio revela compensaciones en el ahorro de agua dulce, el costo y la capacidad de generación de deficiencias del despliegue de desalinización », dice Wu.

Los investigadores piden un mayor desarrollo de tecnologías para tratar el agua salobre, junto con la exploración del uso de otras fuentes de agua no tradicionales para el enfriamiento de las centrales eléctricas. Estos incluyen aguas residuales municipales tratadas, así como agua producida a partir de la extracción de petróleo y gas y depósitos de almacenamiento de dióxido de carbono.

Las compensaciones identificadas para varias fuentes de agua no tradicionales llenarán los vacíos de conocimiento para informar mejor las decisiones y la gestión del agua por energía, dicen los investigadores.