НОВЫЙ ТРЕНД.
НОВЫЙ ТРЕНД. ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННЫЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ ОПРЕСНЕНИЯ ВОДЫ
Опреснение, или процесс превращения соленой воды в пресную, является многообещающим решением для регионов, сталкивающихся с дефицитом воды. Однако оно не лишено своих проблем. Могут ли децентрализованные, самодостаточные решения быть одним из ответов?
Проблемы стандартного опреснения
Стоимость опреснения может быть более значительной, чем у обычных источников воды, что делает его неосуществимым для многих сообществ и стран. Кроме того, исторически этот процесс был более энергоемким и требовал большого количества электроэнергии для прохождения соленой воды через системы фильтрации.
Несмотря на эти проблемы, прогресс в технологии и инфраструктуре сделал опреснение воды жизнеспособным вариантом для некоторых, и постоянные инновации жизненно важны для его долгосрочного успеха.
В нашем последнем ТЕХНИЧЕСКОМ погружении мы рассмотрим, почему растет потребность в автономных решениях для опреснения воды. Какую гибкость могут предложить эти решения? Могут ли эти решения расширяться при гораздо меньшей производительности? И мы смотрим на некоторые компании и стартапы, прокладывающие путь к этому.
Что такое децентрализованное опреснение?
Децентрализованное опреснение - это процесс, который включает в себя размещение опреснительных установок ближе к источнику воды, который обычно находится на побережье. Вместо централизованной системы водоснабжения децентрализованное опреснение позволяет устанавливать установки меньшего размера, соответствующие потребностям местного сообщества или бизнеса.
Эти установки очищают морскую воду, обеспечивая достаточное количество воды для потребления местным населением или несколькими предприятиями, а не всем городом. Такая конструкция обладает многочисленными преимуществами, включая снижение затрат на производство воды, сокращение транспортных расходов, удовлетворение конкретных потребностей в воде, например, в засушливых районах и некоторых отдаленных островных сообществах, а также расширение доступа.
Это потенциально меняет правила игры, особенно для автономных районов, не имеющих доступа к электросетям и традиционным системам водоснабжения.
Почему существует потребность в децентрализованных решениях для опреснения воды?
Поскольку население мира и глобальное потепление продолжают расти, спрос на пресную воду как никогда высок. Традиционные способы получения пресной воды, такие как использование рек и подземных запасов, все чаще становятся неустойчивыми.
Децентрализованное опреснение воды - это более энергоэффективное, более простое в масштабировании и устойчивое решение, что делает его лучшим решением для обеспечения водной безопасности в регионах, которые плохо связаны. Ямайка, например, в рамках своего национального плана развития поставила цель обеспечить 100-процентный доступ к питьевой воде в стране к 2030 году. Страна нацелилась на создание государственной опреснительной установки, но традиционная крупномасштабная установка, которая питается в существующих хранилищах, не является частью плана. В стране началось строительство небольших децентрализованных опреснительных установок в определенных районах.
Алексей Левен, соучредитель компании по децентрализованному опреснению Desolenator, рассказал Aquatech Online: “Опреснение воды - одна из самых быстрорастущих частей водной индустрии. Традиционно все сводилось к большой инфраструктуре и большой мощности, с философией, которая отдает предпочтение доставке, а не выполнению задач на местном уровне. Однако у этого было несколько недостатков. Например, в Индии крупные угольные электростанции производят энергию, которая затем поставляется по всей стране, теряя 50-70% ее при передаче. Между тем, большинство людей, живущих в городах, получают воду с помощью водовозов, которые сжигают ископаемое топливо, нанося ущерб дорогам и окружающей среде.
“Во многих частях мира распределенные системы водоснабжения имеют больше смысла, особенно для небольших сообществ, находящихся в глуши. Создавая собственную систему водоснабжения, вы также достигаете энергетической безопасности, поскольку энергия необходима для воды. Более того, при обеспечении безопасности воды и энергии вы можете выращивать продукты питания и достигать продовольственной безопасности. Вот почему опреснение воды быстро развивается и почему эта тенденция, похоже, сохранится ”.
Какую гибкость могут предложить децентрализованные решения для опреснения воды?
Одним из существенных преимуществ децентрализованных решений для опреснения воды является гибкость. Эти системы могут быть спроектированы с учетом различных потребностей и установлены в различных местах. Например, в городах со слаборазвитой инфраструктурой водоснабжения децентрализованная опреснительная установка может помочь уменьшить нехватку питьевой воды.
Аналогичным образом, морские сообщества, ограниченные солоноватой водой, могут быстро обеспечить себя достаточным количеством воды с помощью децентрализованных решений для опреснения. Эти системы могут быть спроектированы различных размеров, от небольших установок, поддерживающих сообщества, до крупномасштабных установок, поддерживающих промышленный сектор.
Кроме того, децентрализованный дизайн снижает потребность в инфраструктуре водоснабжения, позволяя строить небольшие установки для удовлетворения потребностей в воде вблизи источника в населенном пункте. Этот дизайн быстро заменяет централизованные проекты во многих регионах и странах по всему миру.
Какие децентрализованные решения для опреснения воды представлены на рынке?
Вот некоторые из решений для опреснения, которые улучшают наш доступ к воде:
Обводняйте подводное опреснение
Норвежский стартап Waterise разработал инновационный децентрализованный метод опреснения, который работает на глубине 400 метров под водой на морском дне. Компания утверждает, что такой подход может привести к значительной экономии энергии и занимаемой площади.
В отличие от традиционных опреснительных установок, расположенных вблизи океанов, Waterise планирует осуществлять опреснение воды на дне моря. Внедряя контейнерные системы опреснения воды под водой, компания использует естественное гидростатическое давление перед мембраной.
В Норвегии пилотный проект в Бокнафьордене уже продемонстрировал снижение энергопотребления на 40% по сравнению с традиционными технологиями обратного осмоса. Кроме того, компания считает, что для ее решения требуется на 80% меньше земли, чем для наземных установок.
Компания Waterise, находящаяся в частной собственности норвежских акционеров, приступает к строительству своей первой коммерческой установки в Саудовской Аравии. Компания также ведет переговоры о внедрении технологии в других странах, включая Египет, Канарские острова и материковую часть Испании.
Опреснитель
Алексей Левен, соучредитель децентрализованного опреснителя Desolenator, рассказал Aquatech: “Опреснение воды - одна из самых быстрорастущих отраслей водной промышленности. Традиционно все сводилось к большой инфраструктуре и большой мощности, с философией, которая отдает предпочтение доставке, а не выполнению задач на местном уровне. Однако у этого было несколько недостатков. Например, в Индии крупные угольные электростанции производят энергию, которая затем поставляется по всей стране, теряя 50-70% ее при передаче. Между тем, большинство людей, живущих в городах, получают воду с помощью водовозов, которые сжигают ископаемое топливо, нанося ущерб дорогам и окружающей среде.
“Во многих частях мира распределенные системы водоснабжения имеют больше смысла, особенно для небольших сообществ, находящихся в глуши. Создавая собственную систему водоснабжения, вы также достигаете энергетической безопасности, поскольку энергия необходима для воды. Более того, при обеспечении безопасности воды и энергии вы можете выращивать продукты питания и достигать продовольственной безопасности. Вот почему опреснение воды быстро развивается и почему эта тенденция, похоже, сохранится ”.
Desolenator - это солнечно-тепловое децентрализованное решение для опреснения воды, которое работает масштабно, используя энергию солнца для устойчивого превращения морской воды в питьевую или сверхчистую воду.
Запатентованная технология позволяет получать в четыре раза больше энергии от солнца, чем традиционные фотоэлектрические панели, без использования вредных химических веществ, мембран и перебоев в подаче энергии.
Циклическая технология, интегрированная с нулевым сбросом жидкости, позволяет производить качественную воду и соль без образования токсичного рассола, что является принципиально новым циклическим подходом к опреснению.
В 2022 году Desolenator поставила свою флагманскую установку для Управления электроэнергетики и водоснабжения Дубая (DEWA). В настоящее время Desolenator масштабирует модульные установки, каждая из которых производит 40 м3 воды в час при минимальной стоимости воды менее 1 доллара США за 1 м3 в день.
Компания также недавно вступила в партнерство с Silal, компанией по производству продуктов питания, сельского хозяйства и технологий Абу-Даби, для запуска пилотного проекта с использованием технологии опреснения воды на солнечных батареях для производства пресной воды для орошения и обеспечения устойчивого охлаждения теплиц.
Алексей Левен добавляет: “Хотя доступ к чистой воде имеет решающее значение, наш мир, похоже, упускает из виду ее ценность. Инвестиций в устойчивое оборудование для очистки воды мало, и мы продвигаемся недостаточно быстро, чтобы внести существенные изменения.
“Несмотря на продолжающиеся трудности, мы добились нескольких крупных побед: в прошлом году мы завершили строительство крупномасштабной фермы для правительства Дубая, чтобы продемонстрировать наши возможности, и у нас на стадии реализации еще больше проектов в Камбодже и Ботсване.
“К сожалению, прогресс идет медленно из-за отсутствия реальной поддержки и корпоративного руководства. Пришло время изменить перспективу, и Конвенция Организации Объединенных Наций по водам послужила поворотным моментом. Отрадно видеть, что люди понимают нашу зависимость от воды и настаивают на переменах. Нам уделяется больше внимания, чем когда-либо, но мы знаем, что предстоит еще так много работы ”.
Технологии Oneka
Кроме того, Oneka открыла демонстрационную площадку во Флориде, где ее первая установка Iceberg способна производить до 50 м3 пресной воды в день ежедневно. Местоположение было стратегически выбрано, чтобы продемонстрировать экологичность решения Oneka потенциальным клиентам в Карибском бассейне и других регионах.
Кроме того, Oneka установила партнерские отношения с городом Форт-Брэгг, Калифорния, и муниципалитетом Баррингтон, Новая Шотландия, для обеспечения сообществ экологически чистыми решениями в области пресной воды.
В беседе с Aquatech Online генеральный директор и соучредитель Oneka Technologies Драган Тутич говорит: “Спрос на опреснение воды растет, но процесс часто зависит от ископаемого топлива. Для преодоления этого ограничения разрабатываются устойчивые подходы. Однако водный сектор консервативен и скептически относится к непроверенным технологиям. Для решения этой проблемы компании адаптируют свои бизнес-модели. Одним из решений является предложение воды в качестве услуги, тем самым перекладывая финансовые и экологические риски на поставщиков ”.
Недавно компания объявила о сотрудничестве с AF Theriault, H2O Innovation и городом Баррингтон, Новая Шотландия, в канадском проекте Ocean Supercluster (OCC).
Тутик добавляет: “Регулирование представляет собой еще одну проблему для проектов по опреснению воды. Тем не менее, власти поддерживают решения, которые минимизируют воздействие на окружающую среду. Благодаря отсутствию выбросов углерода или землепользованию, безопасному забору и ответственной утилизации рассола новые подходы к опреснению, подчеркивающие эти экологические преимущества, могут упростить процесс регулирования ”.
