Effect of different geographic altitudes on the performance of a conventional solar still with arsenic and boron removal efficiency in an arid zone

Efecto de la altura geográfica sobre el desempeño de un destilador solar convencional con su eficiencia de remoción de arsénico y boro en una zona árida

Objetivos: Reportar los resultados del estudio exploratorio del rendimiento de un prototipo de destilador solar convencional utilizando agua de mar y agua salobre (río y pozo), en tres ubicaciones en el norte de Chile a diferentes alturas geográficas. Materiales y métodos: Se utilizó un destilador solar con un área de destilación efectiva de 0,54 m² . Se realizaron 3 pruebas con agua de mar, 1 con agua de río y 1 con agua de pozo. Las temperaturas y los parámetros ambientales se midieron cada 10 minutos durante 36 horas continuas. La eficiencia se evaluó con agua de mar y la capacidad de eliminar contaminantes naturales con agua salobre. Resultados y discusión: La productividad en las tres áreas seleccionadas fue de 3 y 4 L/m² aproximadamente (agua de mar y agua salobre, respectivamente). La eliminación de boro y arsénico cumple con las regulaciones del país. Conclusión: Los resultados obtenidos son de carácter exploratorio para las zonas, donde la altura geográfica y los sólidos disueltos totales son factores que determinan el rendimiento de un destilador solar pasivo, que es mayor cuando se utiliza agua en bajas concentraciones de sólidos.

1. INTRODUCCIÓN

El desierto de Atacama es uno de los más áridos y grandes del mundo. El desierto está situado en el norte de Chile y se extiende desde el Océano Pacífico en el límite oeste hasta los Andes en el límite este. La figura 1 muestra las formaciones geográficas que se distinguen en el área de estudio: cabecera costera, montañas costeras, meseta del Tamarugal, valles, meseta andina y cordillera de los Andes. La altitud aumenta de oeste a este, desde los 0 metros sobre el nivel del mar (msnm) hasta los 5577 msnm en la Cordillera de los Andes. La población en el norte de Chile se distribuye en asentamientos urbanos ubicados en las cabeceras costeras, meseta del Tamarugal, valles y meseta andina. El agua para las actividades humanas se obtiene de los pocos ríos existentes y de los acuíferos subterráneos. Los análisis químicos realizados en las fuentes naturales de agua de la región han demostrado que algunas zonas tienen altas concentraciones de arsénico (As) y boro (B) [1, 2], lo que restringe el uso para consumo humano y riego de cultivos. Los pequeños asentamientos rurales con poblaciones de 10 a 1500 habitantes se ubican principalmente en la cabecera costera, la meseta del Tamarugal, los valles y la meseta andina; estas regiones carecen de acceso directo al agua potable, la cual debe ser suministrada por camiones cisterna provenientes de cientos de kilómetros de distancia. La densidad de población de los asentamientos rurales mencionados no supera los 0,8 habitantes por km².