ECPRYM

Memoria técnica territorial y climatología aplicada

Esta es la versión para lectura y consulta. El portal completo, con el recorrido narrado, las visualizaciones y el glosario interactivo, está en ecprym.org.

Dos climas en cuarenta kilómetros, y por qué cada proceso ocupa el suyo

Lüderitz se sitúa a 26,65° S y 15,16° E, en el tramo de costa donde la corriente de Benguela hace aflorar agua fría contra un desierto hiperárido. Esa combinación produce, en una distancia de cuarenta kilómetros tierra adentro, un gradiente climático tan pronunciado como el que separa dos regiones del planeta. La zonificación del clúster es la respuesta de ingeniería a ese gradiente.

El afloramiento de Benguela y la génesis de la niebla advectiva

Los vientos alisios del sureste, sostenidos por el anticiclón semipermanente del Atlántico Sur, desplazan el agua superficial hacia mar abierto por transporte de Ekman. El hueco lo ocupa agua profunda, fría y rica en nutrientes, cuya temperatura media anual ronda los 13 °C frente a los 16,5 °C del aire litoral. Ese contraste térmico es el motor de la niebla.

La niebla de advección se forma cuando una masa de aire húmedo se desplaza sobre una superficie más fría que su punto de rocío. El aire marino se enfría por contacto con el agua de afloramiento hasta saturarse, y el vapor excedente condensa en gotas de pocas micras. La brisa marina del suroeste empuja después esa capa hacia el continente, donde se disipa a medida que el suelo se calienta.

Balance psicrométrico: cuándo condensa el aire

La presión de vapor de saturación depende sólo de la temperatura y se aproxima con la fórmula de Magnus en la parametrización de Alduchov y Eskridge:

e_s(T) = 6{,}1094\,\exp\!\left(\frac{17{,}625\,T}{T+243{,}04}\right)\ \mathrm{hPa}

La humedad relativa es el cociente entre la presión de vapor real y la de saturación, y el punto de rocío es la temperatura a la que ese cociente alcanzaría el 100 %:

T_d = \frac{243{,}04\,\gamma}{17{,}625-\gamma},\qquad \gamma = \ln\frac{HR}{100} + \frac{17{,}625\,T}{243{,}04+T}

Aplicada a los dos distritos, la fórmula explica la niebla sin necesidad de ningún otro supuesto:

SituaciónTemperatura del aireHumedad relativaPunto de rocíoContenido de vapor
Aire litoral16,5 °C88 %14,5 °C10,3 g/kg
Aire interior diurno28,0 °C30 %8,8 °C7,0 g/kg

El aire litoral tiene su punto de rocío en 14,5 °C. En contacto con un mar a 13 °C se enfría 1,5 K por debajo de ese umbral y condensa. El aire del interior, con un punto de rocío de 8,8 °C, necesitaría enfriarse casi 20 K para formar niebla: en las horas de sol no ocurre.

Régimen de humedad y mecanismo de corrosión

La corrosión atmosférica del acero es un proceso electroquímico que sólo avanza cuando existe una película de electrolito sobre el metal. La norma ISO 9223 cuantifica esa condición con el tiempo de humectación —horas al año con humedad relativa superior al 80 % y temperatura superior a 0 °C— y con la tasa de deposición de cloruros. En el litoral de Lüderitz ambos factores alcanzan su clase máxima, y la atmósfera queda en la categoría C5 de la norma ISO 12944-2, equivalente a la antigua C5-M marina.

Los cloruros agravan el problema por delicuescencia: una sal cristalina absorbe agua del aire y se disuelve en cuanto la humedad relativa supera su humedad de delicuescencia. El cloruro sódico delicuesce hacia el 75 % y el cloruro de magnesio hacia el 33 %. Con una humedad superior al 85 %, las dos sales forman sobre el metal una película de salmuera permanente.

En el interior, con humedad relativa diurna inferior al 35 %, el cloruro sódico permanece cristalino y el tiempo de humectación se reduce a las horas nocturnas. La categoría de corrosividad baja a C2–C3. La consecuencia es de ingeniería directa: estructuras metálicas, inversores, transformadores y seguidores solares tienen en el interior una vida útil y un coste de protección propios de una atmósfera rural, no marina.

Atenuación solar y rendimiento fotovoltaico

La niebla y los estratos bajos litorales reflejan y dispersan la radiación de onda corta durante las primeras horas del día. En la costa, esa atenuación supone del orden del 6 % de la irradiación anual y penaliza con especial intensidad las horas de 7 a 9, cuando la disipación aún no se ha completado. A esa pérdida se añaden la deposición salina sobre los módulos y la degradación por corrosión de los componentes eléctricos.

El interior tiene una desventaja térmica: con aire más caliente, la célula fotovoltaica trabaja a mayor temperatura y pierde varios puntos de rendimiento frente al litoral. El balance, sin embargo, es favorable al interior por tres motivos que la pérdida térmica no compensa: la irradiación de la mañana es predecible y no depende de la disipación de la niebla, la categoría de corrosividad reduce el coste de ciclo de vida del parque y los módulos bifaciales aprovechan el albedo del suelo desértico seco. La predictibilidad es, además, una propiedad eléctrica: una rampa matinal sin niebla es una rampa que el despacho conoce de antemano.

Evaporación desértica y minería de salmuera

La cristalización de sales a partir de salmuera es un problema de evaporación. La superficie de camas necesaria para evaporar un caudal V con una tasa de evaporación neta E es inversamente proporcional a esa tasa:

A = \frac{V_{evap}}{E_{neta}}

En el interior, con aire seco, radiación plena y viento continental, la evaporación potencial supera los 3.200 mm/año, frente a una tasa de diseño de 2.500 mm/año en la franja litoral húmeda. Para el mismo caudal de salmuera, la superficie de evaporación se reduce en torno al 22 %, y la delicuescencia de las sales magnésicas deja de devolver agua a las camas durante las horas de sol.

Justificación analítica de la zonificación

DistritoFranjaProcesosFactor climático que lo decide
Marino y litoralkm 0–5Captación profunda de 64,89 Mm³/año, desaladora SWRO modular (Fase 1: 10,5 Mm³/año de permeado), parque eólico marino de 90,62 MW en Dias Point, bateas IMTA de kelp (Ecklonia maxima) y moluscosProximidad al mar: bombear agua bruta es el transporte más caro del sistema; el viento costero es denso y constante
Corredor de conexiónkm 5–25Zanja técnica compartida con acueducto DN1000, conducción de salmuera concentrada y línea de 33/132 kV, en paralelo a la carretera B4 y a la vía férreaUna sola excavación aloja todos los servicios interzonales
Continental interiorkm 25–40Parque fotovoltaico bifacial de 200,92 MW, 7.233 ha de riego tecnificado sobre Tecnosol, minería de salmuera por evaporación, cantera y complejo industrial de cal, carbonato sódico, vidrio, papel TCF y prefabricados de hempcreteHumedad inferior al 35 %, corrosividad C2–C3, evaporación superior a 3.200 mm/año, irradiación sin atenuación matinal

El criterio de ordenación es jerárquico. La captación manda sobre todo lo demás, porque mover 2,06 m³/s de agua de mar cada kilómetro adicional tiene un coste energético permanente. Después manda el clima: lo que sufre con la sal y la niebla se aleja de la costa, y lo que necesita sol y aire seco busca el interior. El agua desalada recorre el corredor una sola vez, ya como producto, y lo hace preferentemente en las horas de excedente solar: el transporte de agua forma parte de la batería virtual.

Fundamento teórico y normativa de respaldo