ประเภทหลักของเทคโนโลยีการกรองน้ำทะเล

การกรองน้ำช่วยจัดหาแหล่งน้ำจืดในพื้นที่ที่มีความยากลำบากในการหาแหล่งน้ำธรรมชาติที่ปลอดภัยและสะอาด เนื่องจากความต้องการใช้น้ำจืดเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ หลายวิธีได้ถูกคิดค้นขึ้นเพื่อเปลี่ยนน้ำทะเลให้เป็นน้ำสะอาดสำหรับการใช้งานของมนุษย์ มันอธิบายถึงประเภทหลักของการกรองน้ำทะเล รวมถึงประโยชน์ และสถานการณ์ที่ใช้งาน

การกรองด้วยการ thẩmโศมย้อนกลับ (RO)

ระบบการกรองน้ำทะเลโดยใช้กระบวนการ Reverse Osmosis ได้รับการใช้งานอย่างแพร่หลายในประเทศต่างๆ ทั่วโลก โดยใช้เยื่อหุ้มกึ่งโปร่งเพื่อช่วยแยกสิ่งปนเปื้อนในน้ำทะเลออกจากน้ำสะอาด เมื่อมีแรงดันถูกนำไปใช้กับด้านใดด้านหนึ่งของเยื่อหุ้ม น้ำบริสุทธิ์จะผ่านไปยังอีกด้านหนึ่ง ในขณะที่เกลือและสิ่งปนเปื้อนอื่นๆ จะถูกเก็บไว้ที่ด้านเดิม

ผู้คนเลือกใช้ RO เนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงและสามารถกรองเกลือและสิ่งปนเปื้อนได้มากถึง 99 เปอร์เซ็นต์ มันถูกนำมาใช้ในโครงการหลากหลายประเภท ไม่ว่าขนาดใหญ่หรือเล็ก อย่างไรก็ตาม วิธีนี้ไม่ค่อยมีประสิทธิภาพทางพลังงานนัก และเยื่อหุ้มจำเป็นต้องได้รับการบำรุงรักษาหรือเปลี่ยนบ่อยครั้งเนื่องจากการเกิดสิ่งปนเปื้อนหรือการสะสมของเกลือ อย่างไรก็ตาม การพัฒนาของเยื่อหุ้มและการใช้อุปกรณ์จับพลังงานกำลังช่วยลดค่าใช้จ่ายและทำให้การบำบัดน้ำมีประสิทธิภาพมากขึ้น

Multi-stage Flash (MSF)

หมายความว่ากระบวนการนี้จะทำความร้อนและระเหยน้ำทะเลทีละขั้นตอนที่หลายระดับของความดัน ในกรณีนี้ น้ำทะเลจะถูกทำให้ร้อนและกลายเป็นไอน้ำในหลายส่วน ความดันที่ต่ำลงในแต่ละขั้นตอนจะทำให้ของเหลือที่เหลืออยู่กลายเป็นไอน้ำ จากนั้นจึงกลั่นกลับมาเป็นน้ำจืด

พื้นที่ที่มีเศษความร้อนมาก เช่น พื้นที่รอบโรงไฟฟ้า MSF มีประสิทธิภาพมาก การบำบัดน้ำด้วยวิธีนี้เป็นที่รู้จักสำหรับการให้น้ำที่เชื่อถือได้และตอบสนองความต้องการของผู้คนจำนวนมาก เนื่องจากโรงงาน MSF มีความซับซ้อนและใช้พลังงานจากเชื้อเพลิงฟอสซิลหรือความร้อนจากการทำงานของโรงงานเป็นหลัก จึงมีความยั่งยืนน้อยกว่าวิธีการออกแบบอื่นๆ

การกลั่นหลายผลึก (MED)

การกลั่นหลายผลึก (MED) เป็นอีกวิธีการบำบัดน้ำเค็ม และแตกต่างจาก MSF MED มักมีประสิทธิภาพมากกว่าในการใช้พลังงาน MED แบ่งการทำงานของการระเหยน้ำออกเป็นหลาย “ผลึก” หรือขั้นตอน โดยมีความดันและความร้อนลดลงเรื่อย ๆ

น้ำทะเลถูกต้มสำหรับแต่ละกระบวนการ และไอน้ำที่เกิดขึ้นจะถูกส่งไปอุ่นกระบวนการถัดไป เมื่อเปรียบเทียบกับ MSF กระบวนการนี้ช่วยให้ใช้พลังงานน้อยลงและลดค่าใช้จ่ายในการดำเนินการ MED มักจะรวมกับเทคนิคอื่นๆ เพื่อช่วยให้บริษัททำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยปกติแล้วจะใช้งานในพื้นที่ที่มีกิจกรรมทางอุตสาหกรรมจำนวนมาก เนื่องจากสามารถทำงานร่วมกับฮีตเตอร์ที่มีอยู่แล้ว นอกจากนี้ เช่นเดียวกับ MSF MED จำเป็นต้องลงทุนในอุปกรณ์ที่มีราคาแพงและสร้างโครงสร้างพื้นฐานที่เหมาะสม

Electrodialysis (ED)

ED ย่อมาจาก electrodialysis เป็นวิธีการที่ใช้แรงไฟฟ้าในการแยกเกลือออกจากน้ำผ่านเยื่อกรองเลือก ED ใช้วิธีการที่แตกต่างจากเทคโนโลยีอื่นๆ ทำให้กระบวนการกรองเกลือน้ำเกิดขึ้นที่อุณหภูมิปกติและลดการใช้พลังงาน

การใช้ ED มีประโยชน์มากที่สุดในการทำน้ำเค็มให้เป็นน้ำจืด โดยเฉพาะน้ำกร่อยที่มีเกลือในปริมาณต่ำ ถูกนำมาใช้ในภาคการเกษตร อุตสาหกรรม และสถานที่ขนาดเล็ก พร้อมมอบข้อได้เปรียบของการกำจัดไอออนอย่างยอดเยี่ยม อย่างไรก็ตาม เมื่อน้ำมีความเค็มมาก เช่น น้ำทะเล จะทำให้ประสิทธิภาพลดลงและจึงไม่ค่อยถูกนำไปใช้ในน้ำทะเลโดยไม่มีการปรับแต่ง

เทคโนโลยีการทำน้ำจืดด้วยพลังงานแสงอาทิตย์

ด้วยการใช้เทคโนโลยีการทำน้ำจืดด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานจากแสงอาทิตย์จะถูกนำมาใช้เพื่อฟอกน้ำทะเล ซึ่งเป็นวิธีที่ปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมและยั่งยืนสำหรับการจัดหาน้ำ สามารถแบ่งพลังงานแสงอาทิตย์ออกเป็นระบบหม้อน้ำแสงอาทิตย์ (solar stills) และระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีการรวมศูนย์ (CSP) ได้

เหมือนกับการทำงานของดวงอาทิตย์บนโลก ภาพแสงอาทิตย์ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในการเปลี่ยนน้ำทะเลให้กลายเป็นน้ำจืด เนื่องจากมีโครงสร้างง่ายและราคาไม่แพง ข้อเสียหลักของมันคือไม่สามารถผลิตน้ำได้มากนัก ในระบบ CSP จะใช้กระจกหรือเลนส์เพื่อโฟกัสแสงอาทิตย์ไปที่ตัวรับความร้อน เพื่อให้ความร้อนแก่น้ำสำหรับกระบวนการกลั่นด้วย MSF หรือ Med

การกลั่นน้ำทะเลด้วยพลังงานแสงอาทิตย์พบว่าเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมในพื้นที่ที่มีวันแดดมากและไม่ง่ายที่จะหาแหล่งจ่ายไฟฟ้า เทคโนโลยีนี้ให้ผลลัพธ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และสามารถผสานเข้ากับโครงการพลังงานหมุนเวียนได้ อย่างไรก็ตาม การนำเสนอระบบนี้อาจมีความยากเนื่องจากค่าใช้จ่ายและความเหมาะสมของสถานที่

โดยรวมแล้ว แต่ละกระบวนการกลั่นน้ำทะเลมีทั้งผู้เชี่ยวชาญและฝ่ายตรงข้ามของกระบวนการ และเทคโนโลยีที่เลือกใช้มักสะท้อนถึงทรัพยากรพลังงานของสถานที่ ธรรมชาติของน้ำ และอัตราการใช้งาน เนื่องจากโลกต้องการน้ำที่ยั่งยืนมากขึ้นและกำลังพัฒนา สร้าง และปรับปรุงเทคโนโลยี จึงสำคัญที่จะแก้ไขปัญหาน้ำทั่วโลก