Desalinizacija - naša budućnost
Dr. sc. Gorana Jelić Mrčelić
Pomorski fakultet u Splitu
- 70 % Zemljine površine je pod vodom - od toga samo 2.5 % je slatka voda - od toga 70 % zarobljeno u ledu - manje od 1 % svjetskih izvora slatke vode dostupno je ljudima
- razlozi za zabrinutost: rast populacije - povećana poslovna aktivnost - klimatske promjene - zagađenje
Desalinizacija
- proces uklanjanja (smanjenja) soli i drugih minerala iz vode (najčešće procesima destilacije ili reverzne osmoze) za dobivanje pitke, tehnološke vode i navodnjavanje
- prednosti: velika dostupnost sirovine (morska voda)
- mane: trenutno vrlo skupa u usporedbi s drugim alternativnim izvorima slatke vode
- desalinizacija oceanske vode - često na brodovima, podmornicama i otocima
- Saudijska Arabija proizvodi 24% ovako proizvedene pitke vode u Svijetu; Izrael - trošak desalinizacije 53 centa po m3; Singapore 49 centa po m3
Načini desalinizacije
- termalni procesi - destilacija - tradicionalan način desalinizacije - odjeljivanje sastojaka na osnovu različitog vrelišta - vakuum destilacijom na nižim temperaturama postiže se ušteda energije: Multi-Stage Flash (MSF) - višefazna (frakcijska); Multiple-Effect (MED/ME) - višestruka; Vapor Compression (VC) - kompresijska
- membranski procesi - osmoza, reverzna osmoza, reverzna elektrodijaliza, nanofiltracija, membranska destilacija - zadnje desetljeće desalinizacija uglavnom membranskim procesima
- eksperimentalne tehnike - solarna humidifikacija (HDH, MEH); geotermalna desalinizacija; nuklearna desalinizacija; smrzavanje; kristalizacija metan-hidrata
Solarna humidifikacija
Prednosti:
- samokontrolirajući prirodni kružni proces - najefikasnija potrošnja energije
- prethodna obrada napojne vode nije potrebna
- unutar destilacijskih komora nema pokretnih dijelova - brza montaža i jednostavno održavanje
- funkcionira i za vode sa visokim salinitetom
- dobivena voda potpuno je čista, ne sadrži nikakvih čestica ni mikroorganizama
- dostupni su sistemi za pridobivanje različitih količina pitke vode (od 1.000 l/dan do 50.000 l/dan)
Nedostaci:
- ovisnost o gustoći Sunčeve energije - nekontinuirana proizvodnja - pogodno za male potrošače
- otpadni koncentrati - klasificirani od U. S. Environmental Protection Agency (EPA) kao industrijski otpad - moguća šteta za morske organizme pogotovo bentoske (pridnene) - kritično u vodama prirodno visokog saliniteta
Investicijski troškovi i troškovi rada ovise o:
- kapacitetu i tipu postrojenja, lokaciji, sirovini, radu, energiji, načinu financiranja i odlaganju otpada (koncentrat)
- kontrola tlaka, temperature i saliniteta da bi se optimizirala efikasnost dobivanja slatke vode
- troškovi desalinizacije morske vode 3 do 5 puta veći nego za bočatu vodu
- velika moderna postrojenja 20% od troškova razvijanja novih lokalnih izvora slatke vode
Kogeneracija
- energija se koristi za dva ili više usporedna procesa - ušteda energije - proizvodnja električne energije i pitke vode na Bliskom Istoku i Sjevernoj Africi - Primjer: Elektrana Encino u Kaliforniji - pumpa morsku vodu za hlađenje svoje opreme - pogon za desalinizaciju - provodi se samo dvadesetak minuta dnevno, a pritom se već dobiva 130 tisuća litara pitke vode svakog dana