Small-Scale Solar-Powered Desalination Plants: A Sustainable Alternative Water-Energy Nexus to Obtain Water for Chile's Coastal Areas

Plantas Desalinizadoras Solares de Pequeña Escala: Un Nexo Agua-Energía Alternativa Sustentable para Obtener Agua para las Zonas Costeras de Chile

dc.contributorlorenacp@academicos.uta.cl
dc.contributor[SEQUIA FSEQ210016/ANID]
dc.contributorCornejo Ponce, Lorena https://orcid.org/0000-0001-7518-0358
dc.creatorCornejo-Ponce, Lorena
dc.creatorVilca-Salinas, Patricia
dc.creatorArenas-Herrera, Maria Janet
dc.creatorMoraga-Contreras, Claudia
dc.creatorTapia-Caroca, Hector
dc.creatorKukulis-Martinez, Stavros
dc.date2023-04-18T01:45:21Z
dc.date2023-04-18T01:45:21Z
dc.date2022
dc.date.accessioned2023-09-27T20:20:38Z
dc.date.available2023-09-27T20:20:38Z
dc.identifierhttps://repositorio.uta.cl/xmlui/handle/20.500.14396/1967
dc.identifier1996-1073
dc.identifier10.3390/en15239245
dc.identifier6Y9QJ
dc.identifierWOS:000897420300001
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8943641
dc.descriptionThe natural potential of Chile-solar energy and 8 km of coastline-make the implementation of small-scale reverse osmosis desalination plants (RODPs) in coastal areas energetically supported with photovoltaic systems (PVs) feasible. This work considers a survey of the plants in Chile. As a demonstration of a RODP, a technical/economic evaluation is carried out, analyzing four possible cases in which different energy configurations are proposed: electric grid, diesel generator, and photovoltaic systems, without or with batteries. Finally, the challenges and opportunities of these plants are presented. The results obtained indicate that there are 39 plants in operation, which produce an average permeate water flow of Qp 1715 m(3)d(-1). Solar Explorer, and Homer Pro software are used for a plant that generates 8 m(3)day(-1) of permeate water, resulting in the conclusion that Case 3 is the most economically viable, as it has a useful life of 20 years and will have an annual solar contribution of more than 65%. The levelized cost of water production is 0.56 USDm(-3) (RODP/PV) and 0.02 USDkW(-1)h(-1) was obtained for the LCOE. Finally, this case contributes to the mitigation of climate change.
dc.descriptionEl potencial natural de Chile -energía solar y 8 km de costa- hacen factible la implementación de plantas desalinizadoras de ósmosis inversa (RODPs) de pequeña escala en zonas costeras apoyadas energéticamente con sistemas fotovoltaicos (PVs). Este trabajo considera un relevamiento de las plantas en Chile. Como demostración de un RODP, se realiza una evaluación técnico/económica, analizando cuatro posibles casos en los que se proponen diferentes configuraciones energéticas: red eléctrica, generador diesel y sistemas fotovoltaicos, sin o con baterías. Finalmente, se presentan los desafíos y oportunidades de estas plantas. Los resultados obtenidos indican que existen 39 plantas en operación, las cuales producen un caudal de agua permeado promedio de Qp 1715 m(3)d(-1). Se utiliza el software Solar Explorer y Homer Pro para una planta que genera 8 m(3)día(-1) de agua permeada, por lo que se concluye que el Caso 3 es el más viable económicamente, ya que tiene una vida útil de 20 años y tendrá un aporte solar anual de más del 65%. El costo nivelado de producción de agua es de 0,56 USDm(-3) (RODP/PV) y se obtuvo 0,02 USDkW(-1)h(-1) para el LCOE. Finalmente, este caso contribuye a la mitigación del cambio climático.
dc.formatapplication/pdf
dc.format38 páginas
dc.languageEnglish
dc.publisherMDPI
dc.relationEnergies, vol.15 no.23 (2022)
dc.relationhttps://doi.org/10.3390/en15239245
dc.rightsgold
dc.rightsAcceso abierto
dc.sourceEnergies
dc.subjectChilean Coastal Zone
dc.subjectDesalination
dc.subjectHomer Pro
dc.subjectSolar Photovoltaic Energy
dc.subjectWater-Energy Nexus
dc.subjectEnvironmental-Impact Assessment
dc.subjectRenewable Energy
dc.subjectConsumption
dc.subjectScarcity
dc.subjectZona Costera Chilena
dc.subjectDesalinización
dc.subjectHomer Pro
dc.subjectEnergía Solar Fotovoltaica
dc.subjectNexo Agua-Energía.
dc.subjectEvaluación del Impacto Ambiental
dc.subjectEnergías Renovables
dc.subjectConsumo
dc.subjectEscasez
dc.titleSmall-Scale Solar-Powered Desalination Plants: A Sustainable Alternative Water-Energy Nexus to Obtain Water for Chile's Coastal Areas
dc.titlePlantas Desalinizadoras Solares de Pequeña Escala: Un Nexo Agua-Energía Alternativa Sustentable para Obtener Agua para las Zonas Costeras de Chile
dc.typeArtículo de revista


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