پروژه های نمکزدایی آب دریا با خورشید

یکی از قدیمی ترین روش های نمک زدایی از آب شور دریا، تقطیر آن است که شامل جوشاندن آب دریا و سرد کردن بخار حاصل در لوله های متراکم بوده است. اما حالا خورشید به کمک حل مشکلات این روش آمده است.

این یک ایده  بر روی کاغذ و اسکچی بسیار اولیه از این پروژه خواهد بود. اعداد خام اولیه بسیار هزینه بر به نظر میرسند.

در شرایط جهان صنعتی، با احتساب استهلاک سرمایه، انتقال هر متر مکعب آب در هر 100 کیلومتر حدود پنج تا شش سنت هزینه دارد. بالا بردن هر مترمکعب معادل هر 100 متر هم همین قدر هزینه دارد. این اعداد سردستی، بسته به قیمت نفت و فولاد و متغیرهای دیگر بالا و پایین می‌رود. هر مترمکعب آب تصفیه‌شده از دریا را هم می‌شود حدود 40 سنت به بالا خرید. فرض کنیم فاصله انتقال 1500 کیلومتر و مجموع هد استاتیک و دینامیک پستی و بلندی‌های مسیر فقط سه هزار متر باشد. با این مفروضات هر مترمکعب آب سه دلار و 10 سنت در مقصد خواهد بود.

شیرین کردن آب خلیج فارس و انتقال ان به استانهای شمال غربی با استفاده از نیروگاهای خورشیدی

seawater desalination plant located in Persian gulfs coast of Iran to transfer to north and northwest of Iran

ظرفیت یک میلیارد متر مکعب در سال(5 ترین)

capacity: 1 billion cubic meter per year

environmental effects

تبعات زیست محیطی

امکان سنجی

feasibility

برآورد هزینه

cost evaluation

مکان یابی و مسیر خط لوله

pipeline and grid location and route study

نحوه ذخیره

storage methodology

مکانهای پمپاژ

pump houses locations 

مکانهای نیروگاههای خورشیدی

solar power plants location study

مطالعات پایه

basic study

طراحی و مهندسی تفصیلی

detail desing and engineering

خرید و ساخت

procurement

برگشت سرمایه

capital return

استفاده از تکنیک های کم هزینه کم فشار برای اسمز معکوس

new technology with low pressure of revers osmosis 

یافتن متریالهای مقاوم در برابر خوردگی آب دریا

new material for corrosion resistance

بازیافت زهرآب 

brine recycle

چه اتفاقی برای نمک می افتد؟

واحد نمکزدایی به طور معمول 1 کیلوگرم آب شیرین از 3 کیلوگرم آب دریا استخراج میکند.نمک استخراج شده ی محلول در آب دریا اصطلاحا تلخاب نامیده میشود. تلخاب در حد طبیعی رقیق شده و به دریا برگشت داده میشود.

آیا میتوان نمک را بازیافت کرد؟

فرآیندهای معمولی نمکزدایی چنین بازیافتی انجام نمیدهند. در حالیکه آب دریا تا 1.5 برابر تغلیظ شده است، بازیافت نمک نیاز به تغلیظ تا 10 برابر دارد. در چنین شرایطی کریستالهای اولیه نمک در تلخاب ظاهر خواهند شد. این فرآیند نیاز به انرژی فراوانی دارد و صرفه اقتصادی ندارد. امروزه در مناطق بزرگ نزدیک به سواحل آفتابی، کفه های نمکی با استفاده از برق خورشیدی بهترین روش برای تولید نمک می باشند.

آیا تاسیسات نمکزدایی آلوده کننده هستند؟

آب شیرین کن ها مقدار کمی آب شور تغلیظ شده که اصطلاحا تلخاب نامیده میشوند به دریا باز میکردانند. نمک موجود در تلخاب حدودا 60 گرم در لیتر برای آب دریا با غلظت 40 گرم درلیتر می باشد. دمای تلخاب چند درجه سانتیگراد بیشتر از آب دریا می باشد. این نمک تغلیظ شده و دمای اضافی سریعا در نقطه خروج از بین میرود.

آب دریا در ورودی تاسیسات آب شیرین کن کلر زنی میشود تا از رشد جلبک دریایی و صدف درون لوله کشی ها جلوگیری شود.

مواد افزودنی ضد کف و ضد فلس به صورت تزریقی به آب دریا افزوده میشوند.دوز تزریقی در محدوده چند گرم در تن می باشد.به خاطر واکنش درون تاسیسات و مقدار رقیق بودنشان امکان آلودگی در خروجی تاسیسات وجود ندارد.

واحدهای آب شیرین کن اغلب در مناطقی که از نظر زیست محیطی مراقبت میشوند ایجاد میگردند و مشکلات کمی ایجاد مینمایند.

بدین ترتیب، واحد آب شیرین کن هیچ مواد زاید به محیط زیست برنمی گرداند. هرچند این تاسیسات میتواند به واحدهای بویلر نیروگاهی متصل شود. زواید این کارخانجات با استانداردهای زیست محیطی کنترل میشود.

این واحد های ترکیبی بهترین کارایی را دارند و کمترین صدمات را به محیط زیست میرسانند.

آیا آب نمکزدایی شده آشامیدنی می باشد؟

نمکزدایی به روش حرارتی آب مقطر تولید میکند، که کاملا خالص می باشد.در حالیکه آب دریا داری 40 کیلوگرم نمک در هر تن می باشد حال آنکه آب بدست آمده چند گرم در تن نمک دارد. این آب برای اشامیدن توصیه نمیشود هرچند خوردن یک لیوان آن صدمه ای نخواهد رساند. مشکل نگهداری و محافظت از این آب در مقابل اسیدی شدن، افزایش خورندگی و قابلیت زیاد آلوده شدن می باشد.

چه کسانی تاسیسات آب شیرین کن میخرند؟

بزرگترین مشتریان در خاورمیانه می باشند.این منطقه دارای بیش از نصف تاسیسات نمکزدایی دنیا می باشد، بعد ازآن آمریکا 15%، اروپا و آسیا 10% و آفریقا 6%.

در کنار اینها، شرکتهای بزرگ نفت و پتروشیمی مشتریان اصلی جهت تهیه آب قابل اعتماد برای کارخانجاتشان می باشد.

برای چه نمکزدایی؟

نمکزدایی در صنایع، مصرف انسانها و کشاورزی استفاده میشود.پالایشگاهها و پتروشیمی ها نیاز به آب خالص جهت نیازهای بویلرها دارند. یک سوم تاسیسات آب شیرین کن برای این صنایع تاسیس شده است. 60% تاسیسات برای مصارف آشامیدنی و بهداشتی انسانی تاسیس شده است.این آب ها قابل اعتماد جهت توسعه پایدار در یک منطقه می باشند.

استفاده برای مصارف کشاورزی در رده دوم قرار دارد. در بسیاری از کشورهای خاورمیانه، آب شیرین کنها برای مصارف انسانی تاسیس میشوند، سپس بعد از تصفیه در آبیاری استفاده میشوند.

آب شیرین شده چقد هزینه دارد؟

هزینه آب خروجی از تاسیسات آب شیرین کن از نقطه ای به نقطه دیگر متفاوت می باشد.این به هزینه انرژی، ظرفیت تاسیسات،دوره استهلاک، الگوی تولید (سالیانه یا فصلی) بستگی دارد. طبق محاسبات سرانگشتی تاسیسات عظیم واقع در اروپا با الگوی تولید سالیانه هزینه ای حدود 1 یورو به ازای هر متر مکعب آب دارد. این هزینه برای تاسیسات کوچکتر میتواند هزینه ای 3 تا 5 برابر بیشتر داشته باشد.

آب دریا یا آب شور؟

آب شور همیشه یکسان نمی باشد. بسته به جایی که از آن می آید آب سرد یا گرم اقیانوس، دریاهای آزاد یا بسته، میزان نمک آن متغیر می باشد.در زیر مقاسیه کوتاهی بین این آبها را ببینید:

• آب لب شور: 0.5 تا 3 گرم در لیتر
• آب دریای شمال: 21 گرم در لیتر
• اقیانوس اطلس: 38 گرم در لیتر
• دریای مدیترانه: 38 گرم در لیتر
• خلیج فارس:  40 تا 50 گرم در لیتر
• دریای میت: 300 گرم در لیتر
• 
  

 یکی از اصلی ترین عوامل موثر بر قیمت آب شیرین تولیدی در تاسیسات نمکزدایی میزان انرژی مصرفی می باشد.به طور میانگین در روش اسمز معکوس 3 تا 10 کیلو وات ساعت برای تولید 1 متر مکعب آب شیرین از آب دریا لازم می باشد.عامل دیگر هزینه ، عوامل ثابت می باشند که بستگی به مکان احداث تاسیسات آب شیرین کن، و نوع تکنولوژی بکار گرفته شده دارد.بخش اصلی انرژی صرف بکارگیری پمپ ها برای تغذیه آب ورودی با فشار بالا می باشد.فشار عملیاتی پمپ ها بسته به شوری آب دریا می تواند 15 تا 30 بار برای آب لب شور، و 55 تا 70 بار برای آب دریا باشد.با استخراج آب شیرین از آب دریا نمک تغلیظ شده پشت غشا ها افزایش پیدا میکند و میتواند باعث رسوب در آنها شود بنابراین بهترین میزان آب شیرین استخراج شده باید بین 25% تا 45% آب ورودی باشد. 

تاسیسات آبگیر