Die Entsalzung trägt dazu bei, Frischwasser in Regionen bereitzustellen, die Schwierigkeiten haben, genügend sicheres und sauberes Naturwasser zu erhalten. Da der Bedarf an Trinkwasser zunimmt, wurden viele Methoden zur Umwandlung von Seewasser in sauberes Wasser für den menschlichen Gebrauch entwickelt. Es erklärt die wichtigsten Typen der Seewasserentsalzung sowie deren Vorteile und die Situationen, für die sie eingesetzt werden.
Umkehrosmose (RO)
Desalinationsanlagen, die Reverse Osmose verwenden, werden weltweit in vielen Ländern eingesetzt. Sie nutzen ein halbdurchlässiges Membran, um die Unreinheiten im Salzwasser von dem klaren Wasser zu trennen. Wenn Druck auf eine Seite des Membrans angewendet wird, lässt es reines Wasser hindurchfließen, während Salze und andere Unreinheiten auf der anderen Seite zurückbleiben.
Menschen wählen RO, weil es sehr effizient ist und bis zu 99 Prozent der Salze und Unreinheiten filtern kann. Es wird in einer Vielzahl von Projekten unabhängig von ihrer Größe eingesetzt. Dennoch ist die Methode nicht sehr energieeffizient, und die Membrane müssen oft gewartet oder ausgetauscht werden, da sie Verunreinigungen oder Skalierung entwickeln. Trotzdem verringern Verbesserungen an den Membranen und Energieerfassungsgeräten die Kosten und machen die Wasseraufbereitung effizienter.
Mehrfachverdampfung (MSF)
Das bedeutet, dass der Prozess sequenziell Meerwasser bei mehreren Druckstufen erhitzt und verdunstet. In diesem Fall wird Meerwasser in mehreren verschiedenen Abschnitten erhitzt und in Dampf umgewandelt. Ein geringerer Druck in jedem Schritt führt dazu, dass der verbleibende Flüssigkeitsteil in Dampf übergeht und dann wieder in frisches Wasser umgewandelt wird.
Orte, die viel Abwärme haben, wie zum Beispiel die um Powerplanten herum, sind da, wo MSF sehr effektiv ist. Es ist berühmt für die Zuverlässigkeit im Wasserversorgung und die Bedürfnisse vieler Menschen zu decken. Da MSF-Anlagen kompliziert sind und hauptsächlich Energie von fossilen Brennstoffen oder Prozesswärme von Fabriken verwenden, neigen sie dazu weniger nachhaltig als andere Anlagendesigns zu sein.
Mehrfach-Wirk-Destillation (MED)
Mehrfach-Wirk-Destillation (MED) ist eine weitere Entsalzungs-Methode, und im Gegensatz zu MSF ist sie meist energieeffizienter. MED unterteilt den Vorgang des Verdampfens von Wasser in mehrere „Effekte“ oder Stufen, bei immer geringerem Druck und Temperatur.
Das Meerwasser wird für jeden Effizienzschritt gekocht, und der entstehende Dampf wird zur Erwärmung des nächsten Schritts genutzt. Im Vergleich zu MSF hilft dieser Prozess weniger Energie zu verbrauchen und senkt die Betriebskosten. MED wird normalerweise mit anderen Techniken kombiniert, um das arbeits-effiziente Unternehmen zu unterstützen. Es wird hauptsächlich in Gebieten mit viel Industrieaktivität eingesetzt, da es mit bereits vorhandenen Heizern zusammenarbeiten kann. Außerdem benötigt MED ähnlich wie MSF teure Anlagen und ausreichende Infrastruktur.
Elektrodialyse (ED)
ED steht für Elektrodialyse und ist eine Methode, bei der elektrische Kraft verwendet wird, um Salze durch selektive Membranen aus dem Wasser zu trennen. ED nutzt eine andere Methode als andere Technologien, was die Entsalzung bei normaler Temperatur ermöglicht und den Energieverbrauch reduziert.
Die Verwendung von ED ist bei der Entsalzung von leicht gesalzenem Brackwasser am hilfreichsten. Sie wird in der Landwirtschaft, der Industrie und in kleinen Orten angewendet und bringt den Vorteil einer hervorragenden Ionenentfernung. Dennoch wird sie bei sehr salzigem Wasser, wie Seewasser, weniger effektiv und wird daher selten ohne Anpassungen bei Seewasser eingesetzt.
Solare Entsalzungs-Technologie
Durch die Nutzung der Solaren Entsalzungs-Technologie wird Solarenergie verwendet, um Meereswasser zu reinigen und so eine umweltfreundliche und nachhaltige Möglichkeit zur Wasserversorgung bereitzustellen. Man kann Solarenergie in solare Stillsysteme und konzentrierte Solarkraftanlagen (CSP) unterteilen.
Wie die Sonne auf der Erde arbeitet, nutzen solare Systeme Solarenergie, um Salzwasser in Trinkwasser umzuwandeln. Da sie einfach und kostengünstig sind, besteht ihr Hauptnachteil darin, dass sie nicht viel produzieren. Mit Spiegeln oder Linsen wird im CSP-System ein Sonnenstrahl auf einen Empfänger fokussiert, wodurch das Wasser für die Destillation mit MSF oder Med erhitzt wird.
Solardesalination stellt eine ausgezeichnete Option dar an Orten, wo es viele sonnige Tage gibt und die Stromversorgung nicht einfach ist. Die Technologie fördert die Umweltfreundlichkeit und kann außerdem mit Projekten für erneuerbare Energien kombiniert werden. Dennoch kann die Einführung dieser Systeme aufgrund der Kosten und der erforderlichen Standorte schwierig sein.
Insgesamt hat jede Art der Desalination ihre eigenen Stärken und Schwächen des Prozesses, und die ausgewählte Technologie spiegelt in der Regel die Energiequellen des Standorts, die Wasserqualität und die Nutzungsrate wider. Da die Welt nachhaltiges Wasser benötigt und sich weiterentwickelt, um Technologien zu schaffen und zu verbessern, ist es wichtig, weltweit Wasserprobleme zu bewältigen.
