Zoet water uit de zee - Het gebruik van vacuüm reduceert de energievraag tijdens ontzilting

Zoet water uit de zee - Het gebruik van vacuüm reduceert de energievraag tijdens ontzilting

Naarmate de wereldbevolking toeneemt is water een steeds schaarsere hulpbron en het ligt voor de hand dat het gebruik van de onuitputtelijke reserves van de oceaan de volgende stap wordt. Met behulp van ontziltingsinstallaties wordt drinkbaar zoet water onttrokken aan zeewater. Vacuüm speelt hierbij een essentiële rol.
01_Desert.jpg

Vacuümprocessen verhogen de efficiëntie

Er bestaan twee fundamenteel verschillende opties voor het verwijderen van zout uit zeewater: met of zonder verdamping, waarvoor de technische term "faseovergang" wordt gebruikt. Wanneer water verdampt, d.w.z. wanneer het overgaat van de vloeibare naar de gasvormige fase, blijven alle stoffen met een hoger kookpunt dan water over. Zout is een van die stoffen. Wanneer de damp opnieuw wordt gedistilleerd, d.w.z. terugkeert naar de vloeibare fase, is het resultaat puur water.

Dit principe wordt gebruikt in veel ontziltingsinstallaties voor zeewater. Voor het verhogen van de efficiëntie wordt dit proces vaak toegepast in een vacuüm. Dit komt omdat zeewater moet worden verhit tot een temperatuur van ongeveer 115 °C bij atmosferische druk om te kunnen verdampen. In een vacuüm kan dit echter worden bereikt bij aanzienlijk lagere temperaturen. Met een grof vacuüm van 42,4 mbar is dit zelfs mogelijk bij slechts 30 graden Celsius. "Vacuüm maakt het mogelijk om de toegepaste thermische energie efficiënt te gebruiken", aldus Dr Markus Spinnler van de Verein Deutsche Meerwasserentsalzung (Duitse vereniging voor ontzilting van zeewater).

Klein en robuust

Er zijn veel verschillende methoden die niet gebruikmaken van faseovergang. Vaak worden membraanprocessen gebruikt, we noemen dit "omgekeerde osmose". In dit geval wordt zout of vervuild water door een membraan gedrukt dat alleen watermoleculen doorlaat en ongewenste deeltjes vasthoudt, inclusief zoutionen.

Membraandistillatie is een soort hybride die gebruikmaakt van zowel thermische als mechanische middelen voor het scheiden van water en zout. Aan de ene kant wordt de verdampingstemperatuur gereduceerd door het toepassen van een vacuüm in dit proces. Aan de andere kant wordt deze methode gebruikt voor het verwijderen van gassen met moleculen die zo groot zijn dat ze de poriën van het membraan kunnen verstoppen. "Membraandistillatie maakt kleinere, zeer robuuste installaties mogelijk", aldus Dr Markus Spinnler. "Vacuüm verhoogt hun prestatie en economische efficiëntie."

Ontzilting voorziet 300 miljoen mensen van water

Vele regio's hebben te lijden onder waterschaarste en het aantal getroffen gebieden en de ernst daarvan nemen constant toe. Dit is deels het gevolg van klimaatverandering waardoor veel gebieden veel droger worden. Bovendien groeit de economie en de bevolking wereldwijd, en naarmate de economische ontwikkeling toeneemt, stijgt ook het waterverbruik per inwoner. Bovendien groeit de bevolking vaak het meest op locaties waar natuurlijke zoet waterbronnen bijzonder schaars zijn: rond de Perzische Golf, in de droge zones van Afrika, Noord-Amerika en Centraal-Azië, en aan de noordelijke kust van de Middellandse Zee.

Volgens informatie van de International Desalination Association (IDA) waren er in juni 2015 wereldwijd 18.426 ontziltingsinstallaties in bedrijf met een totale capaciteit van ongeveer 87 miljoen kubieke meter. Deze voorzagen ongeveer 300 miljoen mensen van water. In Israël wordt in ongeveer 40 procent van de waterbehoefte al voorzien door ontzilt zeewater, het hoogste percentage ter wereld. Behalve in Israël bevinden de grootste installaties zich in de Golfstaten, Australië en Californië. Alle voorspellingen duiden op een sterke toename in de vraag naar ontzilting van zeewater op de middellange en lange termijn.

Al meer dan 30 jaar levert Busch vacuümtechniek voor ontziltingsinstallaties van zeewater over de hele wereld.


Zelfs Londen heeft zeewater nodig

Er is een tekort aan regenwater in sommige regio's in Engeland, dat over het algemeen veel regenval kent. Daarnaast is de waterbehoefte van Londen groter dan de bronnen van zoet water die in de regio kunnen worden aangeboord. Ook leidt de groei van de bevolking en de economie al jaren tot een toename van de waterbehoefte. Daarom werd in 2010 werd aan de monding van de Theems een ontziltingsinstallatie in werking gezet om voor de watervoorziening van de metropool Londen te zorgen. De installatie kan 150 miljoen liter zoet water per dag produceren uit het uitgaande zeewater bij laagtij.

Andere grote steden zoals Beijing, New York en Los Angeles hebben te maken met een vergelijkbare situatie. Zij halen hun water uit ver weg gelegen gebieden door middel van een complex systeem van kanalen of richten zich steeds meer op ontzilting van zeewater.

Naast het gebruik van waterbronnen in grote steden draagt de wereldwijde landbouw bij aan de verergering van watertekorten. De natuurlijke zoetwaterreservoirs zijn onderhevig aan zo'n overmatige vraag dat natuurlijke regeneratie nauwelijks mogelijk is. De behoefte om water te besparen en nieuwe bronnen aan te boren neemt daarom toe.


Abonneer u op de "World of Vacuum"-nieuwsbrief!
Abonneer u nu en blijf up-to-date met het laatste fascinerende nieuws op het gebied van vacuüm.

ABONNEREN

Wilt u meer weten?
We geven u graag meer informatie. Contact Busch Nederland:
+31 (0)348 46 23 00 Neem contact met ons op