Dessalinització

De Viquipèdia
Salta a: navegació, cerca
Esquema de dessalinador flash multiestadi.

Dessalinització es refereix a qualsevol dels diferents procediments que treuen l'excés de sals (especialment clorur de sodi) i altres minerals de l'aigua. D'una manera més general la dessalinització pot referir-se a treure les sals i els minerals,[1] com el control de la salinitat dels sòls.[2][3]

L'aigua es dessalinitza per tal de convertir-la en aigua potable o no nociva pels sòls en cas de regadiu. De vegades el procés produeix clorur de sodi com a subproducte. Es fa servir en vaixells i submarins. La major part de l'interès modern en la dessalinització se centra a desenvolupar procediments de baix cost per a consum humà en zones on la disponibilitat d'aigua és limitada.

Plànol de planta dessaladora per osmosi inversa.

La dessalinització a gran escala habitualment utilitza grans quantitats d'energia i infraestructures especialitzades cares, cosa que fa que l'aigua obtinguda sigui molt cara comparada amb la proporcionada per rius o l'aigua subterrània. Al Pròxim Orient, que disposa de grans reserves de petroli i relativament poca aigua, fan servir dessalinitzadores des de fa molts anys i cap al 2007 disposaven del 75% de la capacitat dessalinitzadora mundial.[4]

La planta dessalinitzadora més gran del món es troba a Jebel Ali als Emirats Àrabs Units. Amb un sistema de destil·lació multiestadi flash pot produir 300 milions de metres cúbics d'aigua a l'any. A Espanya la primera planta potabilitzadora d'aigua de mar es va inaugurar a Lanzarote el 1965.

Tècniques experimentals i altres desenvolupaments[modifica]

S'han investigat moltes altres tècniques de dessalinització, amb diversos graus d'èxit. Un d'aquests processos es va comercialitzar per Modern Aigua PLC mitjançant osmosi cap endavant, amb un nombre de plantes reportats a estar en funcionament. El govern dels EUA està treballant per desenvolupar la dessalinització solar pràctica.

El procés Passarell utilitza la pressió atmosfèrica reduïda en lloc de calor per a la dessalinització evaporativa. El vapor d'aigua pura generada per destil·lació a continuació, es comprimeix i es condensa usant un compressor d'avançada. El procés de compressió millora l'eficiència de la destil·lació mitjançant la creació de la pressió reduïda a la cambra d'evaporació. El compressor centrifugadores el vapor d'aigua pura després que s'extreu a través d'un separador de partícules (l'eliminació d'impureses residuals) fent que es comprimeixi contra els tubs a la cambra de recollida. La compressió del vapor fa que la seva temperatura augmenti. La calor generada es transfereix a l'aigua d'entrada que cau en els tubs, fent que l'aigua en els tubs es vaporitzi. El vapor d'aigua es condensa en l'exterior dels tubs d'aigua com a producte. Mitjançant la combinació de diversos processos físics, Passarell permet a la major part de l'energia del sistema per a ser reciclat a través dels seus subprocessos, a saber, evaporació, exercit[Cal aclariment], el moviment de compressió, condensació, i vapor d'aigua dins del sistema.

L'energia geotèrmica pot conduir a la dessalinització. En la majoria dels llocs, la dessalinització geotèrmica batega amb escassa aigua subterrània o aigua superficial, ambiental i econòmicament.

Membranes de nanotubs poden demostrar ser eficaços per a la filtració d'aigua i processos de dessalinització que requeriria substancialment menys energia que l'osmosi inversa.

Membranes biomimètics són un altre enfocament.

El 23 de juny de 2008, Siemens Water Technologies va anunciar la tecnologia basada en l'aplicació de camps elèctrics que pretén dessalinitzar un metre cúbic d'aigua, mentre que l'ús de només 1,5 kWh d'energia. Si precisa, aquest procés seria consumir només la meitat de l'energia d'altres processos. Actualment, Oasis Water, que va desenvolupar la tecnologia, encara utilitza tres vegades aquesta quantitat d'energia.

Dessalinització per congelació descongelació val de la congelació per eliminar l'aigua fresca l'aigua de mar congelats.

El 2009, Lux Research estima que el subministrament d'aigua dessalada a tot el món es triplicarà entre 2008 i 2020.

Dessalinització través de l'evaporació i la condensació dels cultius[modifica]

L'hivernacle d'aigua de mar utilitza l'evaporació natural i els processos de condensació a l'interior d'un hivernacle s'utilitza l'energia solar per al cultiu en terra àrida costanera.

Dessalinització tèrmica de baixa temperatura[modifica]

Originalment derivat de la recerca oceànica tèrmica conversió d'energia, dessalinització tèrmica de baixa temperatura (LTTD) s'aprofita d'aigua bullent a baixes pressions, potencialment, fins i tot a temperatura ambient. El sistema utilitza les bombes de buit per crear un ambient de baixa pressió, de baixa temperatura a la qual l'aigua bull a un gradient de temperatura de 8 - 10 °C entre dos volums d'aigua. Aigua de mar de refrigeració se subministra des profunditats de fins a 600 m. Aquesta aigua freda es bomba a través de bobines per condensar el vapor d'aigua. El condensat resultant és aigua purificada. LTTD també pot aprofitar el gradient de temperatura disponibles a les centrals elèctriques, on grans quantitats d'aigües càlides procedents de la instal·lació, reduint el consum d'energia necessari per crear un gradient de temperatura.

Els experiments es van dur a terme als EUA i Japó per comprovar l'enfocament. Al Japó, un sistema d'evaporació d'aerosol-flash ha estat provat per la Universitat de Saga. A Hawaii, el Laboratori Nacional d'Energia provat una planta OTEC de cicle obert amb l'aigua dolça i la producció d'energia mitjançant una diferència de temperatura de 20 °C entre l'aigua superficial i l'aigua a una profunditat d'uns 500 m. LTTD va ser estudiada per l'Institut Nacional de Tecnologia Oceànica (NIOT) de l'Índia des de 2004. La seva primera planta LTTD va obrir les seves portes el 2005 a Kavaratti a les illes Lakshadweep. La capacitat de la planta és de 100.000 L/dia, amb un cost de 37.904.050 €. La planta utilitza l'aigua profunda a una temperatura de 7 a 15 °C. El 2007, va obrir una planta NIOT LTTD experimental, flotant a la costa de Chennai, amb una capacitat d'1.000.000 L/dia. Una planta més petita va ser establerta el 2009 a la Central del Nord Chennai tèrmica per provar l'aplicació LTTD on l'aigua de refredament de plantes està disponible.

Procés termoiònic[modifica]

L'octubre de 2009, Salines Technologies, una empresa canadenca, va anunciar un procés que utilitza calor solar tèrmica o un altre per conduir un corrent iònica que elimina tots els ions de sodi i clor de l'aigua utilitzant membranes d'intercanvi iònic.

Mètodes[modifica]

El procés tradicional que s'usa en aquestes operacions de destil·lació al buit és -essencialment l'ebullició de l'aigua a menys que la pressió atmosfèrica i per tant una temperatura molt més baixa del normal. Això és degut al fet que el punt d'ebullició d'un líquid es produeix quan la pressió de vapor és igual a la pressió ambient i la pressió de vapor augmenta amb la temperatura. Per tant, a causa de la temperatura reduïda, s'estalvia energia. Multietapes flaix de destil·lació, un mètode principal, va representar el 85% de la producció mundial el 2004.

Els processos principals competidors utilitzen membranes per dessalar, aplicant principalment la tecnologia d'osmosi inversa. Processos de membrana s'utilitzen membranes i la pressió per separar les sals de l'aigua semipermeables. Sistemes de membrana planta d'osmosi inversa típicament usen menys energia que la destil·lació tèrmica, el que ha portat a una reducció dels costos globals de dessalinització en l'última dècada. Dessalinització segueix sent intensiu d'energia, però, i els costos futurs continuarà depenent del preu de l'energia i la tecnologia de dessalinització.

La planta dessalinitzadora del Prat de Llobregat[modifica]

Planta dessalinitzadora del riu Llobregat.
Article principal: Dessalinitzadora del Prat

Aquesta instal·lació es va inaugurar el 20 de juliol de 2009 i en aquell moment era la més gran d'Europa per abastiment urbà. Dóna servei al 60% de la població de Catalunya, aconseguint a més que el sistema Ter-Llobregat no depengui exclusivament de l'aigua dels embassaments. La capacitat d'aquesta dessalinitzadora és de 200 milions de litres d'aigua al dia o, el que és el mateix 60 hm³ d'aigua a l'any. El sistema que es fa servir és d'osmosi inversa i inmissors submarins de 2.200 m de longitud. El cost energètic en aquesta planta és 5 vegades inferior al de les plantes de la dècada de 1980. L'índex de conversió és del 45%, és a dir, de cada 100 litres d'aigua de mar captada se n'obtenen 45 litres d'aigua dessalinitzada.

Vegeu també[modifica]

Referències[modifica]

  1. «"Desalination" (definició)». Houghton Mifflin Company, via dictionary.com. The American Heritage Science Dictionary. [Consulta: 19 agost 2007].
  2. «Austràlia ajuda la Xina en un projecte sobre l'aigua.» (en anglès). People's Daily Online, 08-03-2001. [Consulta: 19 agost 2007].
  3. Hi ha una nova solució amb els productes de tecnologia solar. HelioTech company ltd. Takashi, Kume, Amaya Takao, and Mitsuno Tooru. "L'efecte de la dessalinització del sòl en el districte Hetao, Mongòlia interior, Xina." Transactions of the Japanese Society of Irrigation, Drainage and Reclamation Engineering, No. 223, p. 133-139, 2003, resum a través de sciencelinks.jp. Retrieved on 2007-08-19.
  4. Fischetti, Mark «Fresh from the Sea». Scientific American. Scientific American, Inc., 297, 3, setembre 2007, p. 118–119 [Consulta: 3 agost 2008]. Note: only the first two paragraphs are available on-line for no charge.

Enllaços externs[modifica]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Dessalinització Modifica l'enllaç a Wikidata