Neodren® y Neodren Plus®: Soluciones integradas y sostenibles para la captación de agua marina

(Artículo publicado en la Revista Obras Urbanas número 48)
Ponencia en No-Dig Madrid 2014
Josep Domènec Pintó Bascompte; General Manager en Catalana de Perforacions SA
José María Rodríguez Brasas; International Business Development Manager en Catalana de Perforacions SA

Catalana de Perforacions SA ha desarrollado dos sistemas eficientes y ecológicos destinados a la captación y suministro de agua marina para múltiples usos.

Por un lado, Neodren® se orienta a grandes instalaciones tales como plantas desalinizadoras, piscifactorías y plantas petroquímicas. Está basado en la captación de agua marina a través de un abanico de drenes horizontales excavados en el subsuelo marino desde la línea de costa, siendo capaces de suministrar un caudal de agua continuo y de alta calidad sin afectar a la flora y fauna circundantes.

Por otro lado, Neodren Plus® se perfila como una solución a pequeña escala, como por ejemplo: explotaciones agropecuarias y poblaciones aisladas. Aunque toma como referencia la tecnología Neodren®, precisa solamente de un único dren. Además, integra una planta desalinizadora portátil capaz de producir agua potable conforme a los estándares requeridos tanto para consumo humano como irrigación. Finalmente, en caso de que la demanda de agua potable se incrementase, la instalación puede también aumentar su capacidad, pues Neodren Plus® es una solución expandible.

Ambos sistemas han hecho de Catalana de Perforacions SA un referente a nivel mundial en el desarrollo de soluciones hídricas.

Neodren®

1.Introducción y aplicaciones

Neodren® es un sistema para captación de agua marina desarrollado íntegramente por Catalana de Perforacions SA con el objetivo de dar una solución a la necesidad de captar agua de buena calidad.

Neodren® constituye una novedad en el método de captación de agua marina, pues se basa en la instalación de drenes horizontales en una capa permeable del subsuelo marino con recarga filtrada del mar, consiguiéndose un agua producto de alta calidad, sin turbidez y de caudal constante.

Neodren®

Imagen 1: Trazado del Neodren®.

Aplicaciones:

  • Plantas desalinizadoras
  • Sistemas de refrigeración
  • Piscifactorías
  • Complejos turísticos
  • Plantas químicas y petroquímicas
  • Plantas mineralúrgicas
  • Recuperación de petróleo pesado

2.Ventajas

  • Efectividad
    • Obtención de agua de alta calidad, minimizando el proceso de potabilización.
    • Nula erosión del dren por parte de la acción dinámica marina, gracias a su condición subterránea.
    • Eliminación de la turbidez propia o antrópica del agua marina.
    • Temperatura homogénea del agua captada.
    • Recarga permanente del acuífero marino.
  • Ecológico
    • No provoca intrusiones de agua marina en el continente.
    • Nula afección física y biológica del entorno.
    • Supresión de las excavaciones en el fondo marino.
    • No afecta a los acuíferos de agua dulce.
  • Rápido
    • Emplazamiento superficial del equipo de perforación sin necesidad de movimiento de tierras.
    • Ubicación del punto de captación en un espacio reducido.
    • Sendas áreas de trabajo reducidas, en tierra y mar adentro.
    • Sin voladuras ni construcción de espigones ni dragados del fondo marino.

Ventajas frente a…

  • Toma abierta: La toma abierta permite la captación de agua mediante tubos inmisarios de grandes diámetro y longitud (varios kilómetros) hasta llegar a profundidades de 30-60 metros, donde el agua reúne las condiciones físico-químicas ideales para su tratamiento, aunque quedando siempre expuesta a una posible contaminación externa.

La presencia de praderas de posidonia y otros biotopos protegidos suponen un obstáculo para la realización de excavaciones y dragados en el fondo marino.

Neodren® y la técnica de la perforación horizontal dirigida son la solución para la captación e instalación del inmisario, especialmente en el caso de fondos marinos con orografías abruptas.

  • Pozos verticales en acuíferos costeros: La presión demográfica y urbanística hace que los acuíferos de agua dulce situados en la franja costera estén sometidos a fuertes extracciones mediante numerosos pozos verticales, sobreexplotación que provoca la intrusión del agua de mar y, por consiguiente, el fracaso del sistema de captación de agua potable a causa de la salinización.
  • El abastecimiento de plantas desalinizadoras mediante pozos verticales en la línea de costa provoca alteraciones y desplazamientos de la frágil superficie de contacto entre el agua dulce continental y el agua marina.

Neodren® evita la captación y afección de agua dulce, ya que los tramos filtrantes se sitúan exclusivamente en el fondo marino, separados de la interfase de agua dulce-salada.

  • Captación de agua en emplazamientos costeros de baja permeabilidad: La captación de agua salada en acuíferos de baja permeabilidad no permite alcanzar grandes caudales de abastecimiento, lo que normalmente se traduce en un aumento en el número de pozos verticales.

Neodren®, instalado en el subsuelo marino y con recarga constante de agua marina, maximiza el rendimiento en el caudal del acuífero sumergido.

3.Impacto ambiental

  • Emplazamiento de perforación reducido y común a todos los drenes.
  • No afecta a los acuíferos de agua dulce
  • Sin alteración de las zonas superficiales
  • Sin molestias para los bañistas
  • Sin alteración de la línea de costa
  • Sin excavaciones en el fondo marino
  • Sin alteración de la vida subacuática

4.Proceso constructivo

  • Estudio de viabilidad: Se realiza un estudio hidrogeológico de la zona que incluye cartografía geológica continental y marina, batimetría y ejecución de sondeos con recuperación de testigo. Se ejecuta una perforación horizontal dirigida experimental para confirmar las hipótesis de trabajo y proceder con los ensayos de aforo y análisis químico del agua.

Una vez confirmada la viabilidad de la captación se proyecta el número de drenes horizontales a perforar, disponiéndolos bien en abanico o bien en paralelo, que permitirán la extracción del caudal requerido.

  • Perforación piloto: Neodren® permite dirigir el cabezal de perforación para realizar drenes de gran longitud dentro del estrato acuífero productivo. Mediante esta tecnología se ejecutan perforaciones desde la costa que salen al mar sin afectar el tramo intermedio. Para la localización del cabezal se emplean sistemas de navegación electromagnéticos (MGS) que proporcionan una localización con precisión centimétrica.
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Imagen 2: Perforación piloto

  • Escariado: La perforación piloto previa se ensancha hasta conseguir el diámetro final deseado que permita instalar el tubo filtro. Este escariado se realiza empujando en dirección al mar, evitándose así la afección de zonas productivas de extracción de agua. El fluido de perforación se reutiliza, optimizándose así el procedimiento.
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Imagen 3: Escariado

  • Instalación del tubo filtrante: Dentro de la perforación se introduce un dren tubular agujereado o microperforado en el tramo productivo, según las características del terreno. Este dren es transportado mar adentro por medio de una embarcación desde donde se conectará al escariador.

Una vez realizada esta conexión, se procederá a la introducción del tubo tirando hacia la costa, dejándolo debidamente instalado.

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  • Limpieza y sellado: Se efectúa una limpieza mediante la succión de los fluidos de perforación y el empleo de dispersantes. Para ello, por el interior del dren se introduce un calibre limpiador a alta presión (>50bar). Posteriormente se sella el espacio anular de la zona no productiva con cemento sulforresistente, especialmente los tramos inicial y final para evitar la captación e estas zonas. De esta manera se protege el área filtrante de posibles intrusiones de agua dulce no deseadas, procedentes de la descarga costera, así como de agua marina en el tramo final de salida en el lecho marino.
  • Aforo: Con el Neodren® ya finalizado se procede a realizar el aforo para determinar el rendimiento y el caudal de la captación, tomándose además muestras del agua para su análisis.
Análisis agua

Imagen 5: Análisis de calidad del agua en laboratorio.

  • Trabajos marinos: Neodren® reduce los trabajos marinos, minimizando los tiempos de ejecución y consiguiendo una perforación más rápida y efectiva.
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Imagen 6: Ejemplo de una captación de agua mediante Neodren®.

Neodren Plus®

Sistema que consiste en captar agua marina mediante un dren subterráneo, horizontal y dirigido excavado frente a la costa. Este dren, instalado en una capa permeable del terreno y con recarga directa de agua de mar, es capaz de suministrar un caudal de agua marina continuo y de alta calidad que no presenta turbidez y alimenta a una planta desalinizadora pequeña y portátil, la cual puede emplazarse en cualquier lugar y producir agua potable.

Este sistema es el más sostenible y eficiente a nivel medioambiental, pues no afecta a la fauna y flora marina. Además, supone una solución integrada, pues puede operar de manera autónoma cuando la localización y/o las restricciones ambientales así lo requieren.

1.VENTAJAS

  • Ecológico. No ejerce impacto ambiental sobre el entorno, pues el dren queda instalado en el subsuelo y no afecta al paisaje circundante.
  • Portátil. Puede instalarse en cualquier punto de la costa y en un corto espacio de tiempo. Además, el equipamiento puede movilizarse rápidamente.
  • Expandible. La capacidad de producción de agua potable puede incrementarse gradualmente, en el caso de que la demanda de los clientes aumente. Los equipos son modulables y el número de drenes escalable, según las necesidades de agua requeridas.
  • Autónomo. La planta de desalinización puede accionarse bien conectándola a la red eléctrica o bien mediante paneles fotovoltaicos/molinos eólicos. Incluso es posible construir sistemas híbridos para garantizar el pleno funcionamiento de la instalación.
  • Calidad. El agua producida cumple los estándares mínimos requeridos para consumo humano y uso agrícola.
  • Económico. La inversión inicial es pequeña y puede recuperarse rápidamente. Además, los costes de operación y mantenimiento son muy bajos.

2.Aplicaciones

  • Poblaciones aisladas
  • Pequeñas piscifactorías
  • Explotaciones agropecuarias
  • Complejos hoteleros y turísticos
  • Campos de golf
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Imagen 7: Trazado del Neodren Plus®.

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