211service.com
Een goedkopere manier om water schoon te maken
Oasys Water , een bedrijf dat een nieuwe, goedkope ontziltingstechnologie heeft ontwikkeld, toonde deze week een nieuwe ontwikkelingsfaciliteit in Boston. Het bedrijf, dat de afgelopen maanden componenten van zijn systeem op commerciële schaal heeft gedemonstreerd, is van plan begin volgend jaar te beginnen met het testen van een compleet systeem en tegen het einde van 2011 te beginnen met de verkoop van de systemen.
Laag natriumgehalte: Jacob Roy, een medewerker van de ontziltingsstartup Oasys Water, doet metingen in een nieuwe ontwikkelingsfaciliteit in Boston.
Momenteel wordt ontzilting hoofdzakelijk op twee manieren gedaan: water wordt ofwel verwarmd totdat het verdampt (een thermisch proces genoemd) of door een membraan gedwongen dat watermoleculen maar geen zoutionen doorlaat (bekend als omgekeerde osmose). De methode van Oasys gebruikt een combinatie van gewone (of voorwaartse) osmose en warmte om zeewater om te zetten in drinkwater.
Aan de ene kant van een membraan zit zeewater; aan de andere kant een oplossing met hoge concentraties kooldioxide en ammoniak. Water beweegt van nature naar deze meer geconcentreerde trekoplossing en het membraan blokkeert daarbij zout en andere onzuiverheden. Het resulterende mengsel wordt vervolgens verwarmd, waardoor de kooldioxide en ammoniak verdampen. Er blijft vers water achter en de ammoniak en kooldioxide worden opgevangen en hergebruikt.
Oasys zegt dat de technologie ontzilting economisch aantrekkelijk kan maken, niet alleen in droge gebieden waar er geen alternatieven zijn voor ontzilting, maar ook op plaatsen waar zoet water over lange afstanden moet worden vervoerd. In Californië bijvoorbeeld transporteert een enorm aquaductsysteem nu water van noord naar zuid.
De kosten zullen laag genoeg zijn om aquaduct- en damprojecten er in vergelijking duur uit te laten zien, zegt Oasys medeoprichter en chief technology officer Robert McGinnis, die de kerntechnologie van het bedrijf uitvond. Het proces kan ook aanzienlijk minder stroom vereisen dan andere ontziltingsopties. Het brandstofverbruik en de CO2-uitstoot zullen lager zijn dan die van bijna elke andere waterbron, behalve een plaatselijk meer of watervoerende laag, zegt hij.
De sleutel om het proces te laten werken, was het ontwikkelen van een trekoplossing met gemakkelijk te verwijderen opgeloste stoffen, iets dat werd gedaan in een laboratorium aan de Yale University. Anderen hebben geprobeerd andere opgeloste stoffen voor ontzilting te ontwikkelen, zegt McGinnis, maar dat is tot nu toe niet gelukt.
De op één na grootste technische uitdaging is de ontwikkeling van het membraan. De membranen die worden gebruikt bij omgekeerde osmose zijn ongeschikt voor dit proces omdat ze het beste werken bij hoge drukken. Voorwaartse osmose gebruikt geen hoge drukken, dus water beweegt te langzaam door deze membranen om het systeem praktisch te laten zijn. McGinnis en collega's hebben de membranen opnieuw ontworpen, waardoor de dikte van het ondersteunende materiaal is verminderd en de porositeit ervan is toegenomen zonder een zeer dunne laag te veranderen die zouten blokkeert. Door deze veranderingen kon water 25 keer sneller passeren, zegt McGinnis.
Het systeem verbruikt veel minder energie dan thermische ontzilting, omdat de tapoplossing slechts tot 40 tot 50 °C hoeft te worden verwarmd, zegt McGinnis, terwijl thermische systemen water verwarmen tot 70 tot 100 °C. Deze lage temperaturen kunnen worden bereikt met restwarmte van elektriciteitscentrales. Thermische ontziltingsinstallaties staan nu vaak bij elektriciteitscentrales, maar er is extra brandstof nodig om voldoende warmte voor hen op te wekken. Het nieuwe systeem zou daarentegen kunnen werken op warmte die anders in de atmosfeer zou zijn vrijgekomen.
Het Oasys-systeem vereist slechts een tiende zoveel elektriciteit als een omgekeerde-osmosesysteem, zegt McGinnis, omdat water niet onder hoge druk door een membraan hoeft te worden geperst. Dat is een cruciale bron van besparingen, aangezien elektriciteit bijna de helft van de kosten van omgekeerde-osmosetechnologie kan uitmaken. Als u niet met water onder druk werkt, verlaagt u ook de bouwkosten van de installatie - er zijn geen dure leidingen nodig die bestand zijn tegen hoge drukken. De combinatie van een lager stroomverbruik en goedkopere apparatuur resulteert in lagere totale kosten.
Het Oasys-systeem zal niet iedereen helpen. Het is bijvoorbeeld onwaarschijnlijk dat het veel zal doen voor boeren; hoewel ze goed zijn voor ongeveer 80 procent van het zoetwaterverbruik, zou het voor hen niet kosteneffectief zijn, deels omdat boerderijen vaak dichter bij watervoerende lagen en andere watervoorzieningen liggen dan grote kuststeden zoals LA. een minimale hoeveelheid energie die nodig is om zoutionen uit water te verwijderen, zegt Peter Gleick, president van het Pacific Institute for Studies in Development, Environment, and Security in Oakland, Californië. Ik denk niet dat het ooit goedkoop genoeg zal zijn voor irrigatie. In landbouwgebieden waar water schaars is, zegt hij, is het goedkoper om over te stappen op betere irrigatiepraktijken.
Naarmate kuststeden groeien, neemt ook hun behoefte aan ontziltingsdiensten toe, zegt Kenneth Herd, directeur van het watervoorzieningsprogramma van het Southwest Florida Water Management District. Het is niet een kwestie van of, zegt hij, maar een kwestie van wanneer.