До 2030 г. недостигът на вода ще стане глобален проблем, показва доклад на ЮНЕСКО, публикуван още миналата година. Поради тези причини намирането на нова технология за доставки на жизненоважната суровина, годна за ежедневна употреба, придобива спешност. Един от вариантите е да се разработят технологии за обезсоляване, пише списание Green Business Journal. Този сектор може да допринесе и за благосъстоянието на населението, икономическия прогрес, социалната и политическата стабилност.
Производителност и предизвикателства
Към момента производителността на технологията за обезсоляване в световен мащаб е над 90 милиона кубични метра на ден, но за да се отговори на нуждите на нарастващото население, това число трябва да нарасне експоненциално. В Близкия изток и Северна Африка разликата между търсенето и предлагането на вода е около 42 кубични метра. Прогнозата на Световната банка е, че това несъответствие ще се увеличи пет пъти до 2050 г.
В света се води надпревара за разработване на нисковъглеродна инсталация за обезсоляване, като към момента най-рентабилното решение е инсталaция за обезсоляване, която се захранва със соларна енергия.
Изследванията доказват, че технологията за много ефектна дестилация (MED) гарантира ниско потребление на енергия, но разходите за производство на вода все още са относително високи. Интегрирането ѝ ще струва от 1.4 до 3.1 долара на кубичен метър, което означава, че възвръщаемостта на инвестициите в инфраструктурата може да се очаква от четири до шестнайсет години.
Новият широкомащабен MED прототип е планиран за остров Тенерифе, един от Канарските острови, разположен край бреговeте на Африка. Програмата REWISE, финансирана от ЕС и управлявана от Cranfield University заедно със Solar Water, стои зад идеята.
Иновативната MED технология
Инсталацията представлява 20-метров соларен купол. Концентрирано слънчево енергийно поле от параболични колектори осигурява топлинна енергия, която е необходима за работата на централа – около 4.6 MWh от горещото слънце на Канарските острови. Захранването е интегрирано с MED система, която работи при относително ниска температура (около 65 – 70°C), за да се избегнат потенциалните рискове от натрупване на котлен камък и замърсяване по време на работа, както и да се намали общото потребление на енергия. Тази топлинна мощност се подава към захранващата вода чрез подходящ топлообменник, поставен в изкоп под купола. Прогнозираното дневно производство на прясна вода от този блок е приблизително 200 куб. метра. В сравнение със стандартния процес на обратна осмоза, използван за обезсоляване, има до 90% намаление на отделения въглероден диоксид.
При МED технологията захранващата вода се изпарява на няколко етапа при понижена температура и налягане. В първия етап морската вода се нагрява и изпарява от топлината от външния източник – слънчева, геотермална или отпадна топлина от промишлени инсталации. Мощността за изпаряване на захранващата вода се доставя чрез използване на соларно-термална технология като колектор с вакуумна тръба.
За останалите етапи захранващата вода се изпарява чрез използване на латентната топлина на парите, които, изтичат от предишния етап. В последната фаза на процеса произведените пари се кондензират от входящата морска вода.
Конкурентна технология
Технологията за обратна осмоза (RO) е по-енергийно ефективна и широко разпространена от технологията MED. Основната причина е ниската цена на производството на вода, но въглеродните емисии са по-високи. Друго предимство на MED инсталацията е, че е по-приложима за региони с остър недостиг на вода, но висока честота на слънчева енергия. Например, страните от Персийския залив, в които морската вода е с по-висока температура, остатъци от бор, високи разтворени вещества и бромиди, технологията RO се затруднява. Докато MED инсталацията може да реши тези проблеми.
Всички подобни технологии са изправени пред предизвикателството да намерят баланс между два важни елемента. Първият е да се се създаде нисковъглероден процес, а вторият е инсталацията да е икономически изгодна. Внедряването на системи за обезсоляване с възобновяема енергия изглежда че е най-оптималният вариант.
Чрез инфраструктурата за устойчива технология за обезсоляване глобалната система за водоснабдяване ще има по-добра устойчивост на екстремни метеорологични явления и сътресения. За целта са необходими големи инвестиции и по-голяма подкрепа на устойчивите иновации.
