Entsalzung in Containern: Eine Süßwasserlösung für die Vereinigten Staaten
Nutzbares Wasser ist in den Vereinigten Staaten eine schnell schwindende Ressource. Abgesehen vom Umweltschutz stellen industrielle Entsalzungssysteme in Containern eine ideale Methode zur Erzeugung zuverlässigen, sauberen Wassers dar. In Staaten wie Florida, Texas und Kalifornien, in denen Süßwasser ohnehin knapp ist, sind Gemeinden gezwungen, alternative Trinkwasserquellen in Betracht zu ziehen. Abgesehen vom Umweltschutz stellen industrielle Entsalzungssysteme in Containern eine ideale Methode zur Erzeugung zuverlässigen, sauberen Wassers dar.
Energieverbrauch
Bild 6 Entsalzung
Die Entsalzung ist die kostengünstigste Lösung für die Bereitstellung von Frischwasser, insbesondere im industriellen Umfeld. Abhängig von der Art der Entsalzung können die Kosten im Vergleich extrem hoch ansteigen und manchmal sogar 100-mal teurer sein, allein für elektrische Energie. In dieser Hinsicht ist die Entsalzung durch Umkehrosmose (RO) ideal, da sie nur 15-mal teurer ist als die Grundwasseraufbereitung. Um dies in die Praxis umzusetzen: Wenn die USA ihr gesamtes Süßwasser aus RO-Entsalzung beziehen würden, würde dies eine Energiesteigerung von 10 Prozent bedeuten – was ungefähr einem zusätzlichen Kühlschrank in jedem Haushalt entspricht (wie es in einem von der AMTA veröffentlichten Artikel heißt). im Jahr 2009).
Außerdem können große RO-Entsalzungssysteme Energierückgewinnungssysteme nutzen, um die für ihre Pumpen benötigte Leistung zu reduzieren und so den Energiebedarf im Idealfall um mehr als die Hälfte zu senken. Der Anstieg des Energieverbrauchs ist immer noch mit einem hohen Preis verbunden, aber unter Berücksichtigung vorhandener Energierückgewinnungssysteme ist ein industrielles Umkehrosmose-Entsalzungssystem kostengünstiger als das Pumpen von sauberem Wasser über Staatsleitungen. Da nur sehr wenige niederschlagsunabhängige Wasserquellen zur Auswahl stehen, kann die Entsalzung zwar teurer sein, aber im Gegenzug wird eine durchweg zuverlässige Wasserquelle bereitgestellt. Ohne Abhängigkeit vom Regen macht die industrielle Entsalzung Dürren zu keinem Problem.
Abwasserentsorgung
Im Vergleich zu anderen Entsalzungssystemen bietet die Umkehrosmose-Entsalzung viele Vorteile. Die Schwierigkeit liegt jedoch in der Entsorgung des Abwassers. Für jede Gallone Süßwasser, die durch Umkehrosmose erzeugt wird, wird eine entsprechende Menge Soleabfall eingeleitet. Bei diesem Abfall handelt es sich im Wesentlichen um Salz- und Mineralienschlamm, und seine Entsorgung ins Meer wäre nicht nur gefährlich für die örtlichen Meerwasserlebensräume, sondern in den USA auch illegal
Wie bei den meisten industriellen Prozessen entsteht jedoch bei der RO-Entsalzung ein Abfallprodukt, das verantwortungsvoll und mit minimalen Auswirkungen auf die Umwelt entsorgt werden kann, und es gibt natürlich vorkommende Orte, an denen dies möglich ist, beispielsweise dort, wo eine Süßwasserquelle auf eine Salzwasserquelle trifft. Das Ablassen von besonders salzhaltigem Wasser in einer Region, in der sich Salz- und Süßwasser bereits vermischen, verringert die Auswirkungen auf die Umwelt. Ebenso minimiert die Freisetzung von Soleabfällen über einen großen Bereich des Meeresbodens (z. B. über ein Rohrnetz) deren Auswirkungen auf die Umwelt. Wenn beides nicht möglich ist, können Soleabfälle auf natürliche Weise zu kommerziellem Salz verdampft werden – eine gängige Praxis bei bestehenden Entsalzungsanlagen.
Containerisierte Umkehrosmose-Entsalzungsanlage.
Entsalzungsanlagen (insbesondere RO-Anlagen) kämpfen mit vielen der gleichen Probleme wie herkömmliche Wasserproduktionsanlagen: Diese Anlagen sind teuer in der Planung, kompliziert im Bau und nicht in der Lage, dramatische Veränderungen in der Produktumgebung zu bewältigen – Probleme, die kontinuierlich angegangen werden müssen wenn in den USA eine Wasseranlage gebaut wird. Jüngste technologische Entwicklungen haben jedoch zum Container-Entsalzungssystem geführt, einer RO-Anlage, die aus einem 20- oder 40-Fuß-Lagercontainer gebaut wird. Dieses System bewältigt nicht nur die Umweltprobleme, die mit der Entsalzung in großem Maßstab einhergehen, sondern auch die logistischen Probleme, die mit dem Bau einer Anlage verbunden sind.
Bild 7 Containerisierte Entsalzung
Die Grundsteinlegung einer Anlage ist kompliziert und kostspielig. Immobilien am Meer in Kalifornien beispielsweise sind extrem teuer. Im Vergleich zu einer herkömmlichen Entsalzungsanlage hat ein Containersystem eine deutlich geringere Stellfläche und erfordert lediglich ein Betonfundament für den Container. Containersysteme sind zudem modular aufgebaut und lassen sich daher leicht in Reihe aufbauen, wenn zusätzliche Kapazität erforderlich ist.
Ein Container-Entsalzungssystem, bestehend aus einem Energierückgewinnungssystem und der gesamten erforderlichen geschlossenen Vorbehandlung, kann eine halbe Million Gallonen Wasser pro Tag produzieren. Während traditionelle Entsalzungsanlagen in den USA täglich mehrere zehn Millionen Gallonen Wasser produzieren, ist der Platz für diese großen Anlagen knapp. Aufbewahrungsbehälter hingegen finden fast überall Platz.
Um es ins rechte Licht zu rücken: Wenn es eine Container-Entsalzungsanlage pro 10 Meilen der 840 Meilen langen Küste Kaliforniens gäbe, würden diese 42 Millionen Gallonen Wasser pro Tag produzieren – genug, um jährlich 47.000 Menschen dürresicher mit Wasser zu versorgen.
Anpassungsfähigkeit
Die Qualität des Quellwassers kann sich innerhalb kurzer Zeit dramatisch ändern. Verschüttungen, Algenblüten, Meereswanderungen und andere Ereignisse können die Wasserproduktion für einen längeren Zeitraum stoppen. Eine Container-Entsalzungsanlage kann jedoch an einen neuen Standort verlegt werden und in weniger als einem Tag wieder mit der Wasseraufbereitung beginnen, sodass der Bereich Zeit hat, sich zu erholen. Diese tragbaren Systeme eignen sich auch ideal für die Katastrophenhilfe, da sie das Wasser so schnell wie möglich dorthin leiten, wo es benötigt wird. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein Containersystem so temporär oder so dauerhaft sein kann, wie es sein Besitzer benötigt.
Anpassbarkeit
Für eine zuverlässige, vorhersehbare Wasserquelle, die unabhängig von Niederschlägen ist und die verfügbaren Süßwasserquellen nicht beeinträchtigt, bieten Container-Entsalzungssysteme einen modularen Ansatz, der die Art und Weise, wie wir Wasser reinigen, durchaus revolutionieren könnte.