Desalinización modular con energía fotovoltaica

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dc.contributor.advisorLara Castells, David Domingoes
dc.contributor.authorParedes Sandoval, Alejandra Antoniaes
dc.date.accessioned2026-05-26T14:47:59Z
dc.date.available2026-05-26T14:47:59Z
dc.date.issued2025
dc.descriptionTesis presentada para optar al título de Ingeniero Civil Agrícolaes
dc.description.abstractEl acceso al agua potable en comunidades costeras de Chile enfrenta limitaciones crecientes por la escasez hídrica y el cambio climático. En este contexto, la desalinización mediante nanofiltración surge como alternativa eficiente frente a la ósmosis inversa, al requerir menores presiones de operación, reducir el consumo energético y conservar minerales esenciales en el agua tratada. Este estudio evaluó la factibilidad técnica de una planta modular de desalinización ubicada en Cobquecura, Región de Ñuble, operando exclusivamente con energía solar fotovoltaica. La metodología incluyó cálculos hidráulicos y eléctricos de bombas, estimación de generación fotovoltaica con Explorador Solar y simulaciones en MATLAB bajo distintos escenarios de operación, considerando la dinámica de los estanques y la sincronización energética de las bombas. Los resultados mostraron producciones diarias entre 5.855 y 6.211 L de agua permeada, con consumos energéticos de 71 a 73 kWh/día, duplicando la capacidad de una planta piloto similar (~2.500 L/día) y reduciendo el consumo respecto a sistemas con baterías (80–90 kWh/día). Se comprobó la viabilidad de operar un sistema autónomo y eficiente solo con energía solar, capaz de cubrir la demanda hídrica básica de una pequeña comunidad costera. Se identificaron mejoras potenciales como ampliar el campo fotovoltaico y los estanques, incorporar esquemas híbridos con baterías y optimizar bombas e inversores, consolidando la desalinización modular fotovoltaica como alternativa estratégica para la resiliencia hídrica en comunidades costeras de Chile.es
dc.description.abstractAccess to drinking water in Chilean coastal communities is increasingly limited due to water scarcity and climate change. In this context, seawater desalination through nanofiltration emerges as an efficient alternative to reverse osmosis, as it operates at lower pressures, reduces energy consumption, and preserves essential minerals in the treated water. This study evaluated the technical feasibility of a modular desalination plant located in Cobquecura, Ñuble Region, designed to operate exclusively with solar photovoltaic energy. The methodology included hydraulic and electrical calculations of pumps, photovoltaic generation estimation using the Explorador Solar software, and MATLAB simulations under different operating scenarios, incorporating tank dynamics and synchronized pump operation with solar availability. The results showed daily productions ranging from 5,855 to 6,211 L of permeate water, with energy consumptions of 71–73 kWh/day. These values double the capacity of a similar pilot plant in Chile (~2,500 L/day) and reduce energy use compared to battery-supported systems (80–90 kWh/day). The direct use of solar energy avoided charge– ischarge losses and intermediate electrical conversions, improving overall efficiency. The findings confirm the feasibility of operating an autonomous system fully powered by solar energy, capable of meeting the basic water demand of a small coastal community. Improvement opportunities include expanding photovoltaic and storage capacity, incorporating hybrid battery systems, and optimizing pumps and inverters, positioning modular photovoltaic desalination as a strategic solution for water resilience in Chilean coastal communities.en
dc.description.campusChillánes
dc.description.departamentoDepartamento de Mecanización y Energíaes
dc.description.facultadFacultad de Ingeniería Agrícolaes
dc.identifier.urihttps://repositorio.udec.cl/handle/11594/14040
dc.language.isoeses
dc.publisherUniversidad de Concepciónes
dc.rightsCC BY-NC-ND 4.0 DEED Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 Internationalen
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectDesalinización del aguaes
dc.subjectAgua Purificaciónes
dc.subjectEnergía solar -- Chilees
dc.subject.odsENERGÍA asequible y sosteniblees
dc.subject.odsCiudades y comunidades sostenibleses
dc.titleDesalinización modular con energía fotovoltaicaes
dc.typeThesisen

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