Análisis de medida de mitigación de CO2 con plantaciones en el Norte de Chile a través de desalación y energía solar

Memoria para optar al título de Ingeniera Civil EléctricaEn este trabajo se analiza la factibilidad de utilizar el sol como fuente de energía del proceso de desalación de agua, con el objetivo de posibilitar impactos positivos desde el punto de vista de reducción de emisiones y captura de CO2 con plantaciones en el norte del país. Se determina su viabilidad energética, técnica y económica; y se analizan preliminarmente los impactos socioambientales que podría conllevar. Primero se realiza una revisión bibliográfica de conceptos a utilizar y del estado del arte de las tecnologías de generación solar y de desalación. Según la investigación, la tecnología más utilizada para desalar agua es la ósmosis inversa, mientras que la tecnología solar fotovoltaica es más usada que la de concentración. La metodología utilizada consiste en seleccionar una tecnología de desalación (ósmosis inversa), una fuente de energía (tradicional o fotovoltaica), plantaciones (tomates, naranjos o pinos) y un territorio (Mejillones). Se calcula la demanda de agua para 10 hectáreas de las plantaciones evaluadas, y según ese resultado se dimensiona una planta desaladora que pueda proporcionarla. Según los requerimientos energéticos de la desaladora se calcula la cantidad de energía que se debe adquirir, o bien, se dimensiona la planta fotovoltaica que pueda proporcionarla. Según estos parámetros se crean 4 casos y se evalúan según sus costos e ingresos, uso de agua, emisiones que produciría o mitigaría e impacto socioambiental. El caso base contempla el riego de plantaciones con una desaladora alimentada de energía por un contrato de cliente libre y a través de la red de distribución, mientras que el caso 1 considera un contrato con una planta fotovoltaica. En el caso 2 se tiene una planta fotovoltaica propia que abastece a la desaladora para el riego de plantaciones, y el caso 3 extiende el caso 2, añadiendo la venta del servicio complementario de desconexión de carga. Los resultados de las evaluaciones indican que la plantación de naranjos presenta el mayor potencial de mitigación, absorbiendo 3.946 toneladas de CO2 equivalente. La construcción de una planta desaladora asociada a la plantación de pinos toda su vida, es la que presenta mayores emisiones. El caso con mejores resultados económicos es el caso 1 con plantación de tomates donde se obtiene un VAN de $3.971 millones de pesos. Los pinos son los que requieren un mayor uso de agua (3.583.406 m3). Sin embargo, la planta desaladora necesaria para abastecer a pinos y tomates requiere la misma capacidad, siendo factible la venta de agua desalada. Se presentan además otros posibles impactos socioambientales entre los que destacan el acceso al recurso agua y mercado laboral. Como conclusión general se obtiene que la plantación de naranjos para el caso 1 (con contrato con planta fotovoltaica) es una opción de mitigación que a su vez presenta rentabilidad privada, por lo que se sugiere como alternativa a desarrollar. Asimismo, esta opción ofrece una oferta adicional de agua desalada a la comunidad. Los parámetros más sensibles de la evaluación económica resultan ser el precio de venta de los cítricos y el valor de la inversión. Como trabajo futuro se sugiere la evaluación de más casos, una mejor evaluación socioambiental y el uso de herramientas de evaluación especializadas en cada ámbito