Việc chế biến nước biển giúp cung cấp nước ngọt ở những khu vực gặp khó khăn trong việc có được đủ nước tự nhiên an toàn và sạch sẽ. Do nhu cầu về nước ngọt ngày càng tăng, nhiều phương pháp đã được phát minh để chuyển đổi nước biển thành nước sạch cho sử dụng của con người. Nó giải thích các loại chính của việc chế biến nước biển và lợi ích của chúng, cùng với các tình huống mà chúng được sử dụng.
Osmosis Ngược (RO)
Các hệ thống khử muối sử dụng thẩm thấu ngược được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Nó sử dụng một màng bán thấm để giúp tách các tạp chất trong nước biển khỏi nước sạch. Khi áp lực được áp dụng lên một bên của màng, nó cho phép nước tinh khiết đi qua trong khi muối và các tạp chất khác vẫn ở lại phía bên kia.
Người ta chọn RO vì nó rất hiệu quả và có thể lọc đến 99 phần trăm muối và tạp chất. Nó được áp dụng trong nhiều dự án khác nhau, bất kể kích thước. Tuy nhiên, phương pháp này không thực sự tiết kiệm năng lượng, và các màng thường cần được bảo dưỡng hoặc thay thế vì chúng bị bám bẩn hoặc tạo cặn. Tuy nhiên, những cải tiến trong công nghệ màng và thiết bị thu năng lượng đang làm giảm chi phí và tăng hiệu quả xử lý nước.
Thẩm thấu đa giai đoạn (MSF)
Điều này có nghĩa là quá trình tuần tự làm nóng và bay hơi nước biển ở nhiều mức áp suất khác nhau. Trong trường hợp này, nước biển được làm nóng và chuyển thành hơi nước trong nhiều phần khác nhau. Áp suất thấp hơn ở mỗi bước khiến chất lỏng còn lại chuyển thành hơi và sau đó được ngưng tụ trở lại thành nước ngọt.
Những khu vực có nhiều nhiệt thải, chẳng hạn như xung quanh các nhà máy điện, là nơi mà MSF rất hiệu quả. Nó nổi tiếng vì cung cấp nước đáng tin cậy và đáp ứng nhu cầu của nhiều người. Do các nhà máy MSF phức tạp và sử dụng năng lượng chủ yếu từ nhiên liệu hóa thạch hoặc nhiệt thải từ các nhà máy, chúng thường kém bền vững hơn so với các thiết kế nhà máy khác.
Chưng cất đa hiệu (MED)
Chưng cất đa hiệu (MED) là một phương pháp khử muối khác, và khác với MSF, nó thường hiệu quả hơn trong việc sử dụng năng lượng. MED chia công việc bay hơi nước thành nhiều 'hiệu ứng' hoặc giai đoạn, với áp suất và nhiệt độ ngày càng giảm.
Nước biển được đun sôi cho mỗi chu trình, và hơi nước tạo ra được gửi đến để làm ấm chu trình tiếp theo. So với MSF, quy trình này giúp sử dụng ít năng lượng hơn và giảm chi phí vận hành. MED thường được kết hợp với các kỹ thuật khác để giúp một công ty hoạt động hiệu quả hơn. Nó được sử dụng nhiều nhất ở những nơi có nhiều hoạt động công nghiệp vì nó có thể hoạt động cùng với các máy gia nhiệt sẵn có. Ngoài ra, tương tự như MSF, MED cần đầu tư vào thiết bị đắt tiền và xây dựng cơ sở hạ tầng phù hợp.
Điện phân màng (ED)
ED là viết tắt của điện phân màng và là phương pháp sử dụng lực điện để tách muối khỏi nước thông qua màng chọn lọc. ED sử dụng phương pháp khác biệt so với các công nghệ khác, cho phép khử muối xảy ra ở nhiệt độ bình thường và giảm thiểu năng lượng cần thiết.
Việc sử dụng ED hữu ích nhất trong việc khử muối nước lợ có hàm lượng muối thấp. Nó được áp dụng trong nông nghiệp, công nghiệp và các khu vực nhỏ, mang lại lợi thế của khả năng loại bỏ ion tuyệt vời. Tuy nhiên, khi nước quá mặn, như nước biển, nó trở nên kém hiệu quả hơn và do đó hiếm khi được áp dụng trong nước biển mà không có điều chỉnh.
Công nghệ Chế biến Nước bằng Năng lượng Mặt trời
Bằng cách sử dụng Công nghệ Chế biến Nước bằng Năng lượng Mặt trời, năng lượng mặt trời được sử dụng để làm sạch nước biển, cung cấp một cách an toàn cho môi trường và bền vững để cung cấp nước. Bạn có thể chia năng lượng mặt trời thành các bể still năng lượng mặt trời và hệ thống điện mặt trời tập trung (CSP).
Giống như cách Mặt Trời hoạt động trên Trái đất, các hình ảnh năng lượng mặt trời sử dụng năng lượng mặt trời để chuyển đổi nước biển thành nước ngọt. Vì chúng đơn giản và rẻ tiền, nhược điểm chính của chúng là sản lượng không cao. Gương hoặc thấu kính được sử dụng để tập trung tia nắng vào bộ thu trong hệ thống CSP, từ đó làm nóng nước cho hành trình sử dụng MSF hoặc Med.
Chưng cất nước mặn bằng năng lượng mặt trời được coi là một giải pháp tuyệt vời ở những nơi có nhiều ngày nắng và việc cung cấp điện không dễ dàng. Công nghệ này mang lại kết quả xanh, đồng thời có thể kết hợp với các dự án năng lượng tái tạo. Tuy nhiên, việc triển khai các hệ thống này có thể gặp khó khăn do chi phí và yêu cầu về địa điểm.
Tổng quan, mỗi phương pháp chưng cất nước mặn đều có những chuyên gia ủng hộ và phản đối quy trình, và công nghệ được chọn thường phản ánh nguồn năng lượng của địa điểm, bản chất của nước và mức độ sử dụng. Vì thế giới cần nhiều nước bền vững hơn và đang tiến bộ, phát triển và cải thiện công nghệ, nên rất quan trọng phải giải quyết các thách thức về nước trên toàn cầu.
