Id-Dinja tagħna, pjaneta blu mgħottija mill-ilma, għandha aktar minn 70% tal-wiċċ tagħha mbattal minn oċeani vasti. Madankollu, f'kuntrast qawwi ma 'din l-abbundanza ta' ilma, ħafna reġjuni madwar id-dinja qed jiffaċċjaw skarsezza ta 'ilma dejjem aktar severa. "In-nixfa" u "nuqqas ta 'ilma" saru kliem tqil fil-vokabularju tagħna. Naturalment, in-nies dawru l-attenzjoni tagħhom lejn l-oċeani, bir-riżervi kważi bla limitu tagħhom. Madankollu, dettall apparentement minuri -salinità- jikkostitwixxi barriera teknoloġika u ekonomika formidabbli. Għaliex it-tneħħija ta 'dan il-melħ biex tibdel l-ilma baħar f'ilma ħelu li jista' jintuża daqshekk diffiċli?
► I. L-għerq tal-isfida
► Salinità estremament għolja
Biex tifhem id-diffikultà tad-desalinizzazzjoni, l-ewwel wieħed għandu jifhem kemm hu "mielaħ" l-ilma baħar. Ħafna drabi nużaw "partijiet għal kull elf (‰)" biex niddeskrivu salinità. Is-salinità medja tal-oċeani tad-dinja hija ta 'madwar 35 ‰, li jfisser li kull litru ta' ilma baħar fih madwar 35 gramma ta 'mluħa maħlula.
B'kuntrast, il-kontenut totali ta 'solidi maħlula (TDS) ta' l-ilma ħelu li nixorbu kuljum huwa tipikament ferm inqas minn 1 ‰. L-Organizzazzjoni Dinjija tas-Saħħa tissuġġerixxi li meta t-TDS fl-ilma jaqbeż l-1 ‰, it-togħma tagħha ssir inaċċettabbli għal ħafna nies. Dan ifisser li l-proċess ta 'desalinizzazzjoni mhuwiex filtrazzjoni sempliċi; għanduNeħħi aktar minn 98% tal-melħ maħlul mill-ilma baħar- Rekwiżit ta 'separazzjoni estremament impenjattiv.
► ii. Teknoloġiji mainstream u l-isfidi tagħhom
Bħalissa, it-teknoloġiji mainstream għall-kisba ta 'tali separazzjoni ta' preċiżjoni għolja- huma primarjament maqsuma f'żewġ kategoriji:Metodi termaliuMetodi tal-membranaJonqos Madankollu, iż-żewġ approċċi jiffaċċjaw l-isfidi sinifikanti tagħhom stess.
► Teknoloġiji termali tradizzjonali
Metodi termali, kif jimplika l-isem, joperaw fuq prinċipju bażiku simili għal ilma jagħli: L-ilma baħar jissaħħan biex jipproduċi fwar, u jħalli mluħa u sustanzi oħra warajhom. Il-fwar pur imbagħad jiġi kkondensat biex jikseb ilma ħelu.
Konsum għoli ta 'enerġija:L-iktar sfida diretta ta 'dan il-proċess hija tagħhaKonsum immens ta 'enerġijaJonqos It-tisħin ta 'kwantitajiet kbar ta' ilma baħar għal togħlija jeħtieġ ammont massiv ta 'enerġija termali. Għalkemm pjanti termali moderni jimpjegaw teknoloġiji bħalMulti - Distillazzjoni tal-Flash StageuIrkupru tas-sħana mormiSabiex titjieb l-effiċjenza fl-enerġija, l-impronta fundamentali tal-enerġija tagħhom tibqa 'sostanzjali, u żżomm l-ispejjeż operattivi għoljin.
Kwistjonijiet ta 'skalar tat-tagħmir:Hekk kif l-ilma baħar huwa msaħħan kontinwament u evaporat, il-melħ maħlul gradwalment jikkristallizza u jippreċipita, li jifformaoħxonLimescaleta 'skala fuq l-uċuħ ta' pajpijiet u tagħmir ta 'skambju tas-sħana. Din l-iskala mhux biss tnaqqas ħafna l-effiċjenza tat-trasferiment tas-sħana, u b'hekk iżżid il-konsum tal-enerġija, iżda tista 'wkoll tissaddad it-tagħmir, li teħtieġ għeluq perjodiku għal tindif u manutenzjoni kumplessi.
► Teknoloġiji tal-membrana moderna
Il-metodi tal-membrana huma l-mainstream attwali, biOsmosis b'luratkun it-teknoloġija ewlenija. TipikuSistema ta 'desalinizzazzjoni ta' Osmosis ReverseJuża semi speċjali - membrana permeabbli. Taħt pressjoni applikata immensa, molekuli tal-ilma huma sfurzati mill-membrana waqt li joni tal-melħ u impuritajiet oħra huma mblukkati.
Domanda sinifikanti għall-enerġija:Biex "iġġiegħel" il-molekuli tal-ilma jimxu kontra d-direzzjoni naturali ta 'l-osmosis u jgħaddu mill-membrana, għandha tiġi applikata pressjoni li taqbeż ħafna pressjoni atmosferika normali. Dan il-proċess jiddependi kompletament fuq l - operazzjoni kontinwa ta 'Għoli - pompi tal-pressjoni, tagħmelKonsum tal-elettrikukomponent ewlieni tal-ispejjeż operattivi tiegħu. Sistema effiċjenti ta 'desalinizzazzjoni ta' osmosis b'lura hija, għalhekk, "power guzzler."
Sfidi ta 'elementi tal-membrana ewlenin:Il-membrana ta 'l-osmosis b'lura hija l-qalba tas-sistema, imma hija ħafnadelikatuvulnerabbliJonqos Mikroorganiżmi, materja organika, u sustanzi oħra fl-ilma baħar jistgħuimblukkar jewtikkontaminail-wiċċ tal-membrana, li jwassal għal tnaqqis fl-effiċjenza tal-produzzjoni tal-ilma u ħajja iqsar. Għalhekk, l-ilma baħar għandu jgħaddi minn trattament kumpless ta 'qabel - qabel ma jidħol fis-sistema tal-membrana. Sadanittant, l-industrija qed tesplora kontinwament materjali tal-membrana b'rendiment superjuri, bħalma huma l-aktar durabbli u anti - FoulingMembrana tad-desalinizzazzjoni taċ-ċeramika, bit-tama li testendi l-ħajja tas-servizz u tnaqqas l-ispejjeż tal-manutenzjoni.
Rimi ta 'salmura kkonċentrata:Id-desalinizzazzjoni tal-membrana ma tikkonvertix l-ilma tal-baħar tal-għalf kollu f'ilma ħelu. Fil-fatt, porzjon sinifikanti ta 'l-ilma baħar, li issa fih l-imluħa miċħuda, huwa skarikat bħala aktar ikkonċentrat ħafna"Salmura"Jonqos Dan il-prodott sekondarju huwa spiss imsejjaħ "konċentrat ta 'desalinizzazzjoni" jew sempliċement "konċentrat". Kif timmaniġġja u tarmi din is-salmura kkonċentrata b'mod xjentifiku u ambjentalment sod biex tevita li tħalli impatt fuq l-ekosistema tal-baħar lokali hija kwistjoni ambjentali serja li kull proġett ta 'desalinizzazzjoni għandu jindirizza.
► iii. Dilemmi prattiċi fl-applikazzjoni
Lil hinn mill-isfidi teknoloġiċi, l-applikazzjoni mifruxa ta 'desalinizzazzjoni hija wkoll limitata minnEkonomijauflessibilitàJonqos Il-kostruzzjoni ta 'impjant kbir ta' desalinizzazzjoni ta 'skala {}}} teħtieġ sostanzjaliInvestiment bil-quddiem, u l-ispejjeż tat-tħaddim u l-manutenzjoni tagħha huma konsiderevoli, u jagħmlu l-prezz ta 'ilma desalinat ferm ogħla minn dak minn sorsi konvenzjonali.
Sabiex tissodisfa t-talbiet tal-ilma f'xenarji speċifiċi, bħal fuq gżejjer remoti, pjattaformi barra mill-kosta, jew għal provvista ta 'emerġenza wara diżastri, ħarġet soluzzjoni aktar flessibbli: is-sistema ta' desalinizzazzjoni kontenuti. Dan l-impjant tad-desalinizzazzjoni mobbli jintegra s-sistema ta 'trattament kollha f'kontenitur tat-tbaħħir standard, joffri vantaġġi bħal marka żgħira, perjodu ta' kostruzzjoni qasir, u mobilità. Dan it-tagħmir tad-desalinizzazzjoni tal-ilma tal-baħar tat-tip tal-kontenitur jipprovdi approċċ ġdid għas-soluzzjoni ta 'sfidi deċentralizzati tal-provvista tal-ilma. Bħalissa, ħafna minn dawn l-impjanti ta 'desalinizzazzjoni RO kontenerizzati huma wkoll mibnija abbażi ta' teknoloġija ta 'sistema ta' desalinizzazzjoni ta 'osmosis reverse.
Konklużjoni
Bħala konklużjoni, id-diffikultà tad-desalinizzazzjoni tal-ilma baħar mhix dovuta għall-kumplessità tal-prinċipji tagħha, iżda minħabba li huwa fundamentalment proċess ta 'separazzjoni li huwa enerġija - intensiva, għalja, u estremament impenjattiva f'termini ta' materjali u inġinerija. Kemm jekk tuża metodi termali jew tal-membrana, l-industrija trid tiffaċċja t-tliet sfidi ewlenin ta 'Konsum tal-enerġija, Degradazzjoni tat-tagħmir, uProtezzjoni AmbjentaliJonqos Madankollu, b'avvanz teknoloġiku kontinwu u innovazzjoni, sistema ta 'desalinizzazzjoni ta' l-osmosis b'lura mfassla bir-reverse qed issir dejjem aktar effiċjenti. Quddiem futur ta 'tensjoni globali tal-ilma li qed tikber, id-desalinizzazzjoni tal-ilma baħar bla dubju tibqa' waħda mit-teknoloġiji ewlenin indispensabbli biex tiżgura s-sigurtà tal-ilma uman.