Tańszy sposób na czystą wodę

Woda Oasys , firma, która opracowuje nowatorską, niedrogą technologię odsalania , zaprezentowała w tym tygodniu nowy ośrodek rozwojowy w Bostonie. Firma, która w ostatnich miesiącach demonstrowała komponenty swojego systemu na skalę komercyjną, planuje rozpocząć testowanie kompletnego systemu na początku przyszłego roku i rozpocząć sprzedaż systemów do końca 2011 roku.

Niska zawartość sodu: Jacob Roy, pracownik firmy odsalania Oasys Water, dokonuje pomiarów w nowym zakładzie rozwojowym w Bostonie.

Obecnie odsalanie odbywa się głównie na dwa sposoby: woda jest podgrzewana do momentu odparowania (tzw. proces termiczny) lub przepuszczana przez membranę, która przepuszcza cząsteczki wody, ale nie jony soli (tzw. odwrócona osmoza). Metoda Oasys wykorzystuje kombinację zwykłej (lub przedniej) osmozy i ciepła, aby zamienić wodę morską w wodę pitną.

Po jednej stronie membrany znajduje się woda morska; z drugiej to roztwór zawierający wysokie stężenia dwutlenku węgla i amoniaku. Woda w naturalny sposób kieruje się w stronę tego bardziej skoncentrowanego roztworu do pobierania, a membrana blokuje sól i inne zanieczyszczenia, gdy to robi. Powstała mieszanina jest następnie podgrzewana, co powoduje odparowanie dwutlenku węgla i amoniaku. Świeża woda pozostaje, a amoniak i dwutlenek węgla są wychwytywane i ponownie wykorzystywane.

Oasys twierdzi, że technologia ta może sprawić, że odsalanie będzie atrakcyjne ekonomicznie nie tylko w suchych regionach, w których nie ma alternatywy dla odsalania, ale także w miejscach, w których świeża woda musi być transportowana na duże odległości. Na przykład w Kalifornii masywny system akweduktów transportuje teraz wodę z północy na południe.

Koszt będzie na tyle niski, że projekty akweduktów i tamy będą wyglądać na drogie w porównaniu, mówi współzałożyciel i dyrektor ds. technologii Oasys, Robert McGinnis, który wynalazł podstawową technologię firmy. Proces może również wymagać znacznie mniejszej mocy niż inne opcje odsalania. Mówi, że zużycie paliwa i emisje dwutlenku węgla będą niższe niż w przypadku prawie każdego innego źródła wody poza lokalnym jeziorem lub warstwą wodonośną.

Kluczem do tego, aby proces działał, było opracowanie rozwiązania do rysowania z łatwymi do usunięcia rozwiązaniami, coś, co zostało zrobione w laboratorium na Uniwersytecie Yale. Inni próbowali opracować inne substancje rozpuszczone do odsalania, mówi McGinnis, ale jak dotąd nie odnieśli sukcesu.

Kolejnym największym wyzwaniem technicznym było opracowanie membrany. Membrany stosowane w odwróconej osmozie nie nadają się do tego procesu, ponieważ najlepiej działają pod wysokim ciśnieniem. Osmoza do przodu nie wykorzystuje wysokich ciśnień, więc woda przepływa przez te membrany zbyt wolno, aby system był praktyczny. McGinnis i współpracownicy przeprojektowali membrany, zmniejszając grubość materiału nośnego i zwiększając jego porowatość bez zmiany bardzo cienkiej warstwy, która blokuje sole. Te zmiany umożliwiły wodzie przepływać 25 razy szybciej, mówi McGinnis.

System zużywa znacznie mniej energii niż odsalanie termiczne, ponieważ roztwór do wyciągania musi być podgrzewany tylko do 40 do 50 °C, mówi McGinnis, podczas gdy systemy termiczne podgrzewają wodę do 70 do 100 °C. Te niskie temperatury można osiągnąć, wykorzystując ciepło odpadowe z elektrowni. Instalacje do termicznego odsalania są obecnie często zlokalizowane w elektrowniach, ale potrzeba dodatkowego paliwa, aby wytworzyć dla nich wystarczającą ilość ciepła. Z drugiej strony nowy system może działać na ciepłu, które w innym przypadku zostałoby uwolnione do atmosfery.

System Oasys wymaga zaledwie jednej dziesiątej energii elektrycznej niż system odwróconej osmozy, mówi McGinnis, ponieważ woda nie musi być przepychana przez membranę pod wysokim ciśnieniem. To kluczowe źródło oszczędności, ponieważ energia elektryczna może stanowić prawie połowę kosztów technologii odwróconej osmozy. Brak pracy z wodą pod ciśnieniem obniża również koszt budowy zakładu — nie ma potrzeby stosowania drogich rur, które wytrzymają wysokie ciśnienia. Połączenie mniejszego zużycia energii i tańszego sprzętu skutkuje niższymi kosztami całkowitymi.

System Oasys nie każdemu pomoże. Na przykład, jest mało prawdopodobne, aby zrobili wiele dla rolników; chociaż odpowiadają za około 80 procent zużycia słodkiej wody, nie byłoby to dla nich opłacalne, po części dlatego, że farmy często znajdują się bliżej warstw wodonośnych i innych źródeł wody niż duże miasta przybrzeżne, takie jak LA. minimalna ilość energii potrzebna do usunięcia jonów soli z wody, mówi Peter Gleick, prezes Pacific Institute for Studies in Development, Environment and Security w Oakland w Kalifornii. Nie sądzę, by kiedykolwiek było wystarczająco tanie do nawadniania. Mówi, że na obszarach rolniczych, gdzie brakuje wody, taniej jest przejść na lepsze praktyki nawadniania.

Jednak wraz ze wzrostem miast przybrzeżnych wzrośnie ich zapotrzebowanie na usługi odsalania, mówi Kenneth Herd, dyrektor programu zaopatrzenia w wodę w Southwest Florida Water Management District. Nie chodzi o to, czy, mówi, ale o to, kiedy.

ukryć