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Está previsto que el abastecimiento de agua será crítico dentro de muy poco tiempo. Las necesidades de agua para el abastecimiento de la población y el cultivo se harán mayores cada día. Se podría resolver este problema desalinizando agua de mar o separando las fases presentes en aguas contaminadas por diversos procesos. A pesar de los avances experimentados, sobre todo en la purificación de agua de mar por procesos como la osmosis reversa, aún queda mucho por avanzar en este problema, sobre todo en los aspectos como costos de instalación y operación.
Una solución posible es abaratar costos energéticos aumentando las superficies de evaporación de aguas salobres o contaminadas mediante atomización ultrasónica. Actualmente, los equipos de ultrasonidos son capaces de desintegrar un líquido, produciendo millones de gotas diminutas. Sin embargo, a la fecha no ha sido posible producir un spray de agua controlado, de gran caudal y a bajo costo, que permita aumentar dramáticamente la superficie libre en el proceso de evaporación. Además de la destilación para producir agua dulce a partir de agua salada, hay numerosos procesos industriales que requieren de una tecnología de atomización de bajo costo; por ejemplo, todos los procesos que buscan la separación de las fases presentes en una suspensión. Actualmente, los nebulizadores ultrasónicos son pequeños aparatos capaces de procesar algunos gramos de agua. Esto ha impedido, a pesar de estar demostrado que es una técnica altamente eficaz y eficiente, el empleo de esta prometedora tecnología en los procesos de desalinización, secado y separación de fases. Las causas de esto son, por una parte, las altas frecuencias empleadas en los nebulizadores actuales, que limitan de forma severa las amplitudes de vibración posibles de alcanzar en el proceso de atomización; por otra, que los sistemas industriales de baja frecuencia empleados fundamentalmente para inyección de combustible en hornos industriales, disponen de una reducida superficie de atomización.
En este proyecto, se propone el desarrollo de un equipo ultrasónico capaz de mejorar de forma importante procesos cómo la desalación de agua de mar, la separación de fases sólidas en suspensiones orgánicas e inorgánicas y secado. Para esto está previsto el desarrollo de nuevos transductores de alta superficie activa, basados en láminas vibrantes, construidos con materiales adecuados para su empleo en procesos de atomización. Los transductores desarrollados serán parte de instalaciones piloto para desalinización de agua de mar, producción de plaguicidas para la agroindustria y secado de alimentos sin desnaturalizar las proteínas. Se desarrollarán equipos “inteligentes”, dotados de control digital, capaces de auto-regularse para mantener sus variables de operación en un punto óptimo tanto desde el punto de vista del rendimiento como de la protección de los equipos, asegurando un costo de operación suficientemente bajo como para que incluso sea destinada a uso agrícola. Se construirán sistemas de destilación asistida por ultrasonidos y posiblemente microondas, para secado de plaguicidas asistido por ultrasonidos. Hay potencial de desarrollo de complementación de secadores spray de leche, suero y levadura. Se espera el desarrollo de dispositivos y procesos de alta tecnología, todos susceptibles de protección intelectual e industrial, además de potenciar la unidad de investigación chilena para abordar problemas de importancia nacional, formar personal investigador y fortalecer las redes de colaboración internacional ya existentes.
Colaboran como empresas asociadas: Quimetal, interesada en los procesos de separación sólido-líquido. Productora Alysa Limitada, interesada en el secado spray de sus productos. Agrícola y Ganadera Rinconada de Longovilo, interesada en el uso de aguas servidas para el riego tecnificado de nogales, almendros y cultivos en la Zona Norte y desalinización de aguas salobres para producción de primores de hortalizas. Bioprocesos Chile, interesada en usar esta tecnología en sus secadores spray, para reducir los costos de secado de levaduras desactivadas. El proyecto cuenta además con una amplia red de colaboración regional con laboratorios y universidades en países como Brasil, Argentina, Uruguay, España, Francia y Dinamarca. Para la comercialización de los equipos desarrollados y patentados se cuenta con Pusonics, empresa generada con el mecanismo de spin-off desde el Centro de Física aplicada, del CSIC en España; y Onda Corporation, empresa americana especializada en desarrollo y venta de equipos ultrasónicos con la que está previsto la transformación de sistemas piloto y de laboratorio en productos tecnológicos. |