В проекте российских ученых предусмотрено создание системы, сочетающей опреснение морской воды методом обратного осмоса и энергоснабжение от возобновляемых источников энергии
В регионах близ моря часто не хватает собственных ресурсов питьевой воды. Зато много соленой морской воды, которую можно опреснять при помощи современных технологий. Подход этот, увы, пока не получает широкого распространения из-за его высокой себестоимости. Чтобы «добывать» чистую воду из моря, требуются не только опреснительные установки, но и большие энергетические затраты. Как сделать процесс очищения морской воды более эффективным, — решает команда ученых РХТУ им. Д.И. Менделеева.
Мембранные технологии опреснения морской воды появились несколько десятилетий назад. Они основаны на методе обратного осмоса, при котором морскую воду пропускают через специальную мембрану, после чего она разделяется на два потока — чистую воду и воду с повышенным содержанием солей и других примесей. Заводы, работающие по такому принципу, активно строятся в мире, но произведенный ими «источник жизни» обходится слишком дорого из-за больших энергетических затрат. Дальнейшее развитие технологий идет по пути сочетания в единой системе решения сразу двух задач — опреснения воды и добычи чистой энергии. Именно такой подход пытаются реализовать ученые в Израиле, в Австралии, в Объединенных Арабских Эмиратах. В России похожей тематикой занимается команда исследователей из РХТУ им. Д.И. Менделеева под руководством заведующей кафедрой промышленной экологии Наталии Кручининой, сообщает www.strf.ru.
«Основные затраты на опреснение связаны с электроэнергией, поэтому интересны все пути, которые позволяют уменьшить ее себестоимость и таким образом улучшить общую эффективность процесса. Один из таких путей связан с возобновляемой энергетикой, — отмечает Наталия Кручинина. — Несмотря на то, что стоимость возобновляемой энергии в целом выше, чем так называемой «энергии из розетки», в некоторых случаях ее использование более оправдано. Прокладка кабелей к территориям, отдаленным от основных энергетических сетей, обслуживание и эксплуатация этих линий, будет значительно дороже, когда на выходе предусмотрены небольшие мощности. В частности, такое актуально для туристических пансионатов, объектов сотовой связи, железнодорожных станций. Использование дизельных генераторов считается не очень экологичным, особенно в рекреационных и заповедных зонах».
В проекте российских ученых предусмотрено создание системы, сочетающей опреснение морской воды методом обратного осмоса и энергоснабжение от возобновляемых источников энергии. При этом предполагается максимально использовать поток сбрасываемой воды повышенной солености для выработки дополнительного количества электроэнергии.
«Известно, что мембранное опреснение заключается в разделении воды на два потока. Это чистая вода, которая уходит потребителю, и вода с повышенной соленостью, которая обычно сбрасывается, — поясняет участник проекта, профессор кафедры промышленной экологии Андрей Десятов. — И вот этот второй поток обладает очень высокой потенциальной энергией. Его давление — 20 и более атмосфер! Это как плотина высотой 200 метров. Для сравнения на равнинных реках перепады высот составляют не более 15 метров. Сегодня эту энергию в опреснительных установках небольшого масштаба просто выбрасывают. Мы же хотим найти способ заставить ее работать в опреснительной установке. При нахождении оптимального технологического решения она способна покрыть 20—25% всех энергетических затрат».
Ученые рассматривают различные способы аккумулирования энергии «концентрата» и преобразования ее в электричество. В этой системе «возобновляемый источник энергии + накопитель электрической энергии + опреснительная установка + рекуператор электрической энергии с возвратом в накопитель» проходят испытания новейшие типы аккумуляторов. Борьба идет буквально за каждый ватт. Что же касается остальной доли энергии, то ее участники проекта планируют получать от Солнца при помощи солнечных батарей.
«В результате надеемся получить новую технологию, которая может быть востребована в различных регионах страны и за рубежом, — говорит Андрей Десятов. — Сейчас мы заняты разработкой сравнительно небольшой установки, производительностью до 50 кубометров пресной воды в сутки, но в рамках этого проекта на основе результатов экспериментальных исследований планируем сделать проработки по масштабированию таких систем с выходом на крупные опреснительные заводы с использованием возобновляемых источников энергии».
По задумке ученых, небольшие установки должны хорошо вписаться в инфраструктуру пансионатов, расположенных на побережье. Они могут быть размещены в технических помещениях, а вырабатывающие для них энергию солнечные батареи — на выделенной площадке, или на крыше того же помещения. Предполагается, что подобный проект будет интересен собственникам различных объектов, расположенных на территориях черноморского побережья России, включая Крымский полуостров, в прикаспийских регионах, на Кавказе, а также в некоторых зарубежных странах, например, в Индии.
Проект «Разработка технических решений по обратноосмотическому опреснению морских и солоноватых вод с электропитанием от фотоэлектрических преобразователей и электрохимических накопителей и с рекуперацией электрической энергии» поддержан ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2014—2020 годы».
По задумке ученых, небольшие установки должны хорошо вписаться в инфраструктуру пансионатов, расположенных на побережье. Они могут быть размещены в технических помещениях, а вырабатывающие для них энергию солнечные батареи — на выделенной площадке, или на крыше того же помещения. Предполагается, что подобный проект будет интересен собственникам различных объектов, расположенных на территориях черноморского побережья России, включая Крымский полуостров, в прикаспийских регионах, на Кавказе, а также в некоторых зарубежных странах, например, в Индии.
Проект «Разработка технических решений по обратноосмотическому опреснению морских и солоноватых вод с электропитанием от фотоэлектрических преобразователей и электрохимических накопителей и с рекуперацией электрической энергии» поддержан ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2014—2020 годы».
На заставке фото с сайта online-expo.ru
