211service.com
Levnější způsob čištění vody
Voda Oasys , společnost, která vyvíjí novou, nenákladnou technologii odsolování, tento týden předvedla nové vývojové zařízení v Bostonu. Společnost, která v posledních měsících předváděla komponenty svého systému v komerčním měřítku, plánuje začít testovat kompletní systém začátkem příštího roku a do konce roku 2011 začít systémy prodávat.
Nízký sodík: Jacob Roy, zaměstnanec odsolovacího startupu Oasys Water, provádí měření v novém vývojovém zařízení v Bostonu.
V současné době se odsolování provádí hlavně jedním ze dvou způsobů: voda se buď zahřívá, dokud se neodpaří (tzv. tepelný proces), nebo se protlačuje přes membránu, která umožňuje průchod molekulám vody, ale ne iontům solí (známá jako reverzní osmóza). Metoda Oasys využívá kombinaci běžné (nebo dopředné) osmózy a tepla k přeměně mořské vody na pitnou.
Na jedné straně membrány je mořská voda; na druhé je roztok obsahující vysoké koncentrace oxidu uhličitého a čpavku. Voda se přirozeně pohybuje směrem k tomuto koncentrovanějšímu čerpacímu roztoku a membrána přitom blokuje sůl a další nečistoty. Výsledná směs se poté zahřeje, čímž dojde k odpaření oxidu uhličitého a amoniaku. Sladká voda zůstává pozadu a čpavek a oxid uhličitý jsou zachyceny a znovu použity.
Oasys říká, že tato technologie by mohla učinit odsolování ekonomicky atraktivní nejen v suchých oblastech, kde neexistují žádné alternativy k odsolování, ale také v místech, kde se musí sladká voda přepravovat na velké vzdálenosti. Například v Kalifornii nyní masivní systém akvaduktů přepravuje vodu ze severu na jih.
Náklady budou dostatečně nízké, aby projekty akvaduktů a přehrad vypadaly ve srovnání s nimi draze, říká spoluzakladatel společnosti Oasys a hlavní technologický ředitel Robert McGinnis, který vynalezl základní technologii společnosti. Proces by také mohl vyžadovat podstatně méně energie než jiné možnosti odsolování. Spotřeba paliva a uhlíkové emise budou nižší než u téměř jakéhokoli jiného vodního zdroje kromě místního jezera nebo vodonosné vrstvy, říká.
Klíčem k tomu, aby proces fungoval, byl vývoj řešení pro kreslení se snadno odstranitelnými rozpuštěnými látkami, což bylo něco, co bylo provedeno v laboratoři na univerzitě v Yale. Jiní se pokusili vyvinout další soluty pro odsolování, říká McGinnis, ale zatím nebyli úspěšní.
Další největší technickou výzvou byl vývoj membrány. Membrány používané v reverzní osmóze jsou pro tento proces nevhodné, protože nejlépe fungují při vysokých tlacích. Dopředná osmóza nepoužívá vysoké tlaky, takže voda prochází těmito membránami příliš pomalu na to, aby byl systém praktický. McGinnis a kolegové přepracovali membrány, snížili tloušťku nosného materiálu a zvýšili jeho poréznost, aniž by změnili velmi tenkou vrstvu, která blokuje soli. Tyto změny umožnily vodě procházet 25krát rychleji, říká McGinnis.
Systém využívá mnohem méně energie než tepelné odsolování, protože čerpací roztok se musí zahřát pouze na 40 až 50 °C, říká McGinnis, zatímco tepelné systémy ohřívají vodu na 70 až 100 °C. Těchto nízkých teplot lze dosáhnout pomocí odpadního tepla z elektráren. Termální odsolovací zařízení se nyní často nacházejí v elektrárnách, ale k výrobě dostatečného tepla pro ně je potřeba další palivo. Nový systém by na druhou stranu mohl běžet na teplo, které by se jinak uvolnilo do atmosféry.
Systém Oasys vyžaduje pouze jednu desetinu energie než systém reverzní osmózy, říká McGinnis, protože voda nemusí být protlačována přes membránu pod vysokým tlakem. To je zásadní zdroj úspor, protože elektřina může představovat téměř polovinu nákladů na technologii reverzní osmózy. Neprace s tlakovou vodou také snižují náklady na stavbu závodu – není potřeba drahé potrubí, které vydrží vysoké tlaky. Kombinace nižší spotřeby energie a levnějšího vybavení má za následek nižší celkové náklady.
Systém Oasys nepomůže každému. Například je nepravděpodobné, že by to udělalo mnoho pro zemědělce; ačkoli představují asi 80 procent spotřeby sladké vody, nebylo by to pro ně nákladově efektivní, zčásti proto, že farmy se často nacházejí blíže vodonosným vrstvám a jiným zdrojům vody než velká pobřežní města, jako je LA. minimální množství energie potřebné k odstranění iontů soli z vody, říká Peter Gleick, prezident Pacifického institutu pro studium rozvoje, životního prostředí a bezpečnosti v Oaklandu v Kalifornii. Nemyslím si, že to někdy bude dostatečně levné na zavlažování. V zemědělských oblastech, kde je voda vzácná, říká, že je levnější přejít na lepší zavlažovací postupy.
S růstem pobřežních měst však poroste i jejich potřeba odsolovacích služeb, říká Kenneth Herd, ředitel programu zásobování vodou v Jihozápadní Floridě Water Management District. Není to otázka jestli, říká, ale otázka kdy.