Resumen de Optimización multiobjetivo de una planta de desalación solar con almacenamiento de energía
Ekaterina Antipova, Dieter Boer, Luisa Fernanda Cabeza Fabra, Gonzalo Guillén Gosálbez, Laureano Jiménez Esteller, Eduard Oró Prim
La integración del uso de energías renovables en procesos industriales es un área de creciente interés. En este trabajo presentamos el diseño óptimo de una planta de desalación que combina osmosis inversa, ciclo Rankine, colectores cilíndricos parabólicos y almacenamiento de energía térmica. Los colectores transforman la energía solar en energía térmica que se utiliza en el ciclo Rankine, mientras que se utiliza la electricidad generada en las bombas de alta presión. El almacenamiento de energía térmica permite adaptarse a la variabilidad de la radiación solar, posibilitando un mayor aprovechamiento de la energía solar debido a la flexibilidad que proporciona. El diseño integra una caldera de combustible fósil como sistema de apoyo. El problema de diseño se ha planteado con un modelo de programación multi-objetivo no lineal entero mixto (MINLP). Se optimiza simultáneamente el diseño y las condiciones de operación considerando aspectos económicos y medio-ambientales. El impacto ambiental se evalúa siguiendo la metodología del análisis de ciclo de vida (LCA), utilizando el indicador CML 2001. Este procedimiento permite la cuantificación de los impactos considerando todas las etapas del ciclo de vida. La solución se presenta en forma de una frontera de Pareto, donde cada punto corresponde a una única combinación, por lo que se obtiene la solución óptima entre los criterios económicos y ambientales. Por falta de espacio este trabajo presenta los aspectos más relevantes. Para detalles sobre la metodológia damos las correspondientes referencias que incluyen toda la información relevante. Los resultados muestran que la combinación de desalación con colectores solares de alta temperatura y el almacenamiento de energía térmica se pueden lograr mejoras ambientales significativas, cuantificando el coste asociado.
