Ontzilting in containers: een zoetwateroplossing voor de Verenigde Staten
Bruikbaar water is een snel afnemende hulpbron in de Verenigde Staten. Afgezien van natuurbehoud vormen industriële ontziltingssystemen in containers een ideale methode voor het produceren van betrouwbaar, schoon water. In staten als Florida, Texas en Californië, waar zoetwater om te beginnen schaars is, worden gemeenschappen gedwongen alternatieve bronnen van drinkwater te overwegen. Afgezien van het behoud bieden industriële ontziltingssystemen in containers een ideale methode voor het produceren van betrouwbaar, schoon water.
Energieverbruik
afbeelding 6 Ontzilting
Ontzilting is de minst kosteneffectieve oplossing als het gaat om de zoetwatervoorziening, vooral in een industriële omgeving. Afhankelijk van het type ontzilting kunnen de kosten in vergelijking extreem hoog oplopen, soms zelfs 100 keer duurder alleen al voor elektrische energie. In dit opzicht is ontzilting met omgekeerde osmose (RO) ideaal, aangezien deze slechts 15 keer duurder is dan grondwaterbehandeling. Om dit in een praktisch perspectief te plaatsen: als de VS al hun zoetwater uit RO-ontzilting zou halen, zou dit een energietoename van 10 procent betekenen – ongeveer gelijk aan een extra koelkast in elk huishouden (zoals vermeld in een artikel uitgegeven door de AMTA in 2009).
Ook kunnen grootschalige RO-ontziltingssystemen energieterugwinningssystemen gebruiken om de hoeveelheid paardenkracht die nodig is voor hun pompen te verminderen, waardoor de energiebehoefte in ideale situaties met meer dan de helft wordt verminderd. Aan de toename van het energieverbruik hangt nog steeds een flink prijskaartje, maar als je rekening houdt met de aanwezige energieterugwinningssystemen, is een industrieel RO-ontziltingssysteem goedkoper dan het pompen van schoon water over staatsgrenzen. Omdat er maar heel weinig waterbronnen zijn die onafhankelijk zijn van regenval, kan ontzilting duurder zijn, maar in ruil daarvoor wordt een consistent betrouwbare waterbron geboden. Zonder afhankelijkheid van regen maakt industriële ontzilting droogte tot een non-probleem.
Afvalwaterafvoer
Vergeleken met andere ontziltingssystemen biedt RO-ontzilting veel voordelen. De moeilijkheid ligt echter bij de afvoer van afvalwater. Voor elke liter zoet water die door RO wordt geproduceerd, wordt een gelijkwaardige hoeveelheid pekelafval geloosd. Dit afval is in wezen een slib van zout en mineralen, en het dumpen ervan in de oceaan zou niet alleen gevaarlijk zijn voor de lokale zeewaterhabitats, maar ook illegaal in de VS.
Zoals de meeste industriële processen produceert RO-ontzilting echter een afvalproduct dat op verantwoorde wijze kan worden verwijderd met minimale impact op het milieu, en er zijn natuurlijk voorkomende locaties waar dit mogelijk is, zoals waar een zoetwaterbron een zoutwaterbron ontmoet. Het dumpen van extra zout water in een regio waar zout water en zoet water zich al vermengen, vermindert de impact op het milieu. Op dezelfde manier minimaliseert het vrijgeven van pekelafval over een groot deel van de zeebodem (bijvoorbeeld via een netwerk van leidingen) de impact ervan op het milieu. Als geen van beide een optie is, kan pekelafval op natuurlijke wijze worden verdampt tot commercieel zout - een gebruikelijke praktijk voor bestaande ontziltingsinstallaties.
Gecontaineriseerd ontziltingssysteem met omgekeerde osmose.
Ontziltingsinstallaties (met name RO-faciliteiten) kampen met veel van dezelfde problemen die bestaan bij traditionele waterproductie-installaties: deze faciliteiten zijn duur om te plannen, ingewikkeld om te bouwen en zijn niet in staat om dramatische veranderingen in de productomgeving aan te pakken - problemen die voortdurend moeten worden aangepakt wanneer een waterfabriek wordt gebouwd in de VS Recente technologische ontwikkelingen hebben echter geresulteerd in het containerontziltingssysteem, een RO-installatie gebouwd uit een opslagcontainer van 20 of 40 voet. Dit systeem pakt niet alleen de milieu-uitdagingen aan die gepaard gaan met grootschalige ontzilting, maar ook de logistieke problemen die gepaard gaan met het bouwen van een fabriek.
afbeelding 7 Ontzilting in containers
Het leggen van de fundering van een plant is ingewikkeld en kostbaar. Vastgoed aan de oceaan in Californië is bijvoorbeeld extreem duur. Vergeleken met een traditionele ontziltingsinstallatie heeft een containersysteem een dramatisch kleinere voetafdruk, waarbij slechts een betonnen fundering voor de container nodig is. Daarnaast zijn containersystemen modulair en daardoor eenvoudig in serie op te zetten als er extra capaciteit nodig is.
Een ontziltingssysteem in containers, bestaande uit een energieterugwinningssysteem en alle noodzakelijke voorbehandeling, kan een half miljoen liter water per dag produceren. Terwijl traditionele ontziltingsinstallaties in de VS tientallen miljoenen liters water per dag produceren, is de ruimte voor deze grote faciliteiten schaars. Opslagcontainers passen daarentegen vrijwel overal.
Om het in perspectief te plaatsen: als er één gecontaineriseerde ontziltingsinstallatie zou zijn voor elke 16 kilometer van de 1300 kilometer lange kustlijn van Californië, zouden deze 42 miljoen liter water per dag produceren – genoeg om jaarlijks 47.000 mensen van een droogtebestendige watervoorziening te voorzien.
Aanpassingsvermogen
De kwaliteit van het bronwater kan in korte tijd dramatisch veranderen. Morsingen, algenbloei, mariene migraties en andere gebeurtenissen kunnen de waterproductie voor langere tijd stilleggen. Een ontziltingssysteem in containers kan echter naar een nieuwe locatie worden verplaatst en binnen een dag weer beginnen met het verwerken van water, waardoor het gebied de tijd krijgt om te herstellen. Deze draagbare systemen zijn ook ideaal voor rampenbestrijding, omdat ze het water zo snel mogelijk daarheen leiden waar het nodig is. Samenvattend kan een containersysteem zo tijdelijk of permanent zijn als de eigenaar nodig heeft.
Aanpasbaarheid
Voor een betrouwbare, voorspelbare waterbron die onafhankelijk is van regenval en geen invloed heeft op de beschikbare zoetwaterbronnen, bieden containerontziltingssystemen een modulaire aanpak die heel goed een revolutie teweeg zou kunnen brengen in de manier waarop we water zuiveren.