Tìm kiếm nâng cao

Số truy cập:
Home » Cơ sở dữ liệu toàn văn » Ấn phẩm điện tử của Trung tâm » Môi trường và phát triển bền vững » 2005 » Số 5 » Công nghệ môi trường » Nguồn cung cấp nước uống từ nước mặn và nhiệt chất thải

Nguồn cung cấp nước uống từ nước mặn và nhiệt chất thải

  
Dạng tài liệu : Bài trích bản tin
Ngôn ngữ tài liệu : vie
Tên nguồn trích : Môi trường và phát triển bền vững
Dữ liệu nguồn trích : 2005/Số 5/Công nghệ môi trường
Đề mục : 87.53 Chất thải. Quản lý và sử dụng chất thải, công nghệ ít chất thải và không chất thải
Từ khoá : Nước uống Khử mặn Chất thải Nhiệt
Nội dung:
Mỗi ngày, có khoảng 10350 nhà máy khử mặn trên thế giới sản xuất hơn 8,3 tỷ galông (1 galông = 3,78 lít) nước uống đáp ứng nhu cầu dân số đang gia tăng. Các nhà máy làm được điều này nhờ phương pháp chuyển nước mặn thành nước ngọt bằng các kỹ thuật  rẻ hơn rất nhiều. Hiện nay, hai giáo sư thuộc Đại học Của Florida, Hoa Kỳ đã cải tiến công nghệ nhiều hơn với một ý tưởng mới.
Trong khi các nhà máy điện cần có nước để đáp ứng các mục đích làm mát còn các nhà máy khử mặn lại cần có nhiệt, vậy tại sao không kết hợp hai nhu cầu này lại? Theo tính toán của giáo sư James Klausner và Renwei Mei, quy trình này sẽ làm giảm 1/6 chi phí so với công nghệ hiệu quả nhất hiện nay.
Barbara Carney, người quản lý dự án khử mặn, Phòng thí nghiệm Công nghệ Năng lượng Quốc gia cho biết: “Nước là yếu tố quan trọng để sản xuất điện, còn điện lại đòi hỏi khối lượng nước lớn. Thay vì chỉ sử dụng nước, các nhà máy điện có thể sẽ là nơi sản xuất nước”.
Hiện nay, phần lớn các nhà máy khử mặn đều nằm ở Trung Đông, sử dụng một trong hai quy trình để chuyển nước mặn thành nước ngọt. Quy trình thứ nhất là đun sôi nước mặn và ngưng tụ hơi nước để tạo ra nước ngọt, đó là quy trình chưng cất. Quy trình thứ hai là sử dụng bơm cao áp để đẩy nước mặn qua các bộ lọc nhỏ, bộ lọc sẽ giữ nước mặn và khử muối và muối khoáng có trong nước mặn, quy trình này được gọi là quy trình thẩm thấu ngược. Cả hai công nghệ này đều cần tới nhiều năng lượng và không phải là công nghệ chi phí - hiệu quả trên quy mô lớn, ngoại trừ ở các khu vực như Saudi Arabia nơi thiếu nước và giá năng lượng rẻ.  
Kỹ thuật mới khử mặn theo kiểu khuếch tán (DDD) sử dụng nhiệt thải của các nhà máy điện.  
Vì nhiệt không đủ để làm sôi nước mặn, Giáo sư Klausner và Mei đơn giản chỉ sử dụng nhiệt để đun nước. Sau đó, nước được bơm lên đỉnh tháp khuếch tán, đó là một tháp chưng cất trong có khuôn tạo thành thác nước chảy chậm. Đồng thời, không khí nóng được bơm lên từ đáy tháp. Khi nước mặn chảy nhỏ giọt gặp không khí nóng, lúc đó quá trình bốc hơi nước diễn ra. Nước bốc hơi và không mặn được thu hồi. Theo bà Carney, “Thay vì giải phóng nước bốc hơi, ta có thể làm ngưng tụ để sản xuất ra nước ngọt”.
Ở Hoa Kỳ, các nhà máy nhiệt điện tiêu thụ khoảng 39% khối lượng nước chỉ đứng sau ngành nông nghiệp, phần lớn lượng nước được sử dụng để làm mát đều ngưng tụ hơi nước. Để sản xuất một KW giờ điện cần tới 25 galông nước. Như vậy, người dân Hoa Kỳ sẽ sử dụng chừng đó nước khi họ thắp sáng và vận hành đồ gia dụng nhiều như là khi họ tắm và tưới nước cho bãi cỏ.   
Cho tới nay, đã có một nhà máy đầu tiên áp dụng DDD, mỗi ngày đang sản xuất khoảng 500 galông nước ngọt. Klausner và Mei tính toán, nhà máy DDD “rút” nhiệt từ chất thải của nhà máy điện với công suất trung bình 100 MW có thể tạo ra 1,5 triệu galông nước ngọt mỗi ngày. Chi phí theo ước tính là 2,50 USD cho sản xuất 1000 galông nước ngọt, trong khi đó đối với quy trình chưng cất thường là 10 USD/1000 galông và 3 USD/1000 galông đối với quy trình thẩm thấu ngược.  
Mặc dù các nhà máy DDD được thiết kế sản xuất hơn 5 triệu galông nước ngọt mỗi ngày là hợp lý, nhưng Klausner cho biết: “các nghiên cứu thị trường cho thấy chúng ta có ít rào cản xâm nhập thị trường khi sử dụng các thiết bị có công suất nhỏ hơn”. Theo đánh giá, chi phí sản xuất một thiết bị sản xuất 1 triệu galông nước mỗi ngày sẽ khoảng 2 triệu USD.
Những cơ sở có thể xây dựng các nhà máy DDD sản xuất nước ngọt nằm gần các nhà máy điện và tận dụng được nhiệt thải. Các cơ sở công nghiệp khác tạo ra nhiệt thải và sử dụng nhiều nước ngọt như nhà máy lọc dầu, nhà máy giấy và bột giấy, nhà máy hoá chất và nhà máy chế biến thực phẩm cũng có thể xây dựng các nhà máy DDD của riêng để cung cấp nước cho chính mình.
Klausner cho biết: “Chúng tôi rất quan tâm tới việc đưa công nghệ này vào lĩnh vực thương mại”. Để đưa công nghệ này vào thị trường, trường Đại học của Florida đang phối hợp với Công ty Công nghệ về Nước toàn cầu (GWT), công ty lọc nước ở Golden, Colo., sẽ cấp đăng ký công nghệ này cho các công ty khác.  
Theo George Kast, Trưởng ban điều hành công ty, GWT mong muốn tham gia xây dựng một nhà máy trình diễn quy mô lớn vào năm 2005. Nhà máy thương mại lớn hơn có thể sẽ ra đời vào năm 2006.
Nguồn: Csmonitor, 2/2005
 
Trung tâm Thông tin Khoa học Công nghệ Quốc gia