เทคโนโลยีการแยกเกลือออกจากน้ำ เปลี่ยนน้ำทะเลให้กลายเป็นน้ำจืดที่สามารถดื่มได้หรือใช้ประโยชน์ได้โดยการกำจัดเกลือและสิ่งสกปรก. เทคโนโลยีนี้มีลักษณะเด่นคือไม่ขึ้นอยู่กับการท่วม, การอพยพ, อคติทางการเมือง, และข้อจำกัดทางสภาพอากาศ. ความน่าเชื่อถือของปริมาณน้ำที่จัดหาได้และคุณภาพของน้ำไม่ถูกกระทบโดยตำแหน่งทางภูมิศาสตร์, สภาพแวดล้อม, รูปแบบของสภาพอากาศ, หรือปัจจัยทางสังคม.ด้วยทรัพยากรน้ำจืดที่ลดลงเนื่องจากภาวะโลกร้อน การกลายเป็นทะเลทราย และมลพิษทางสิ่งแวดล้อม ประกอบกับประชากรโลกที่เพิ่มขึ้น การผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลได้ก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในระยะไม่กี่ปีที่ผ่านมา การผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นทางเลือกที่น่าเชื่อถือและมีประสิทธิภาพในการจัดหาแหล่งน้ำ และเป็นทางออกที่สำคัญในการแก้ไขปัญหาการขาดแคลนทรัพยากรในภูมิภาคชายฝั่งและเกาะนอกชายฝั่ง.
ปัจจุบัน การแยกเกลือออกจากน้ำทะเลใช้เทคโนโลยีหลักสองประเภท: วิธีการทางความร้อน (การกลั่น) และ ro เมมเบรนเมธอดส์ (การกรองแบบออสโมซิสย้อนกลับ).
วิธีการทางความร้อนประกอบด้วยวิธี Multi-Stage Flash (MSF) และวิธี Multi-Effect Distillation (MED) วิธี MSF เกี่ยวข้องกับการนำน้ำทะเลที่ได้รับความร้อนเข้าสู่ภาชนะที่มีความดันต่ำเพื่อการระเหยและควบแน่นทันที ส่วนวิธี MED ใช้ไอน้ำหลายรอบเพื่อให้ความร้อนและระเหยน้ำทะเลทีละขั้นตอน วิธีทางความร้อนเป็นวิธีที่มีความสมบูรณ์และปลอดภัยสูง แต่ใช้พลังงานมาก.
วิธีการเมมเบรนเกี่ยวข้องหลักกับเทคโนโลยีการกรองแบบย้อนกลับ (RO) ซึ่งใช้แรงดันสูงเพื่อบังคับให้น้ำทะเลผ่านเมมเบรนที่ซึมผ่านได้บางส่วน โดยกักเก็บเกลือไว้ในขณะที่ให้น้ำจืดผ่านได้การใช้พลังงานหลักของระบบ RO อยู่ที่การใช้ไฟฟ้าของปั๊มความดันสูง ซึ่งคิดเป็น 40%-50% ของต้นทุน อย่างไรก็ตาม การใช้พลังงานโดยรวมของระบบ RO นั้นค่อนข้างต่ำ (ประมาณ 3-4 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อลูกบาศก์เมตร) ทำให้เป็นเทคโนโลยีการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลที่เติบโตเร็วที่สุด.
ต้นทุนการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญตามเทคโนโลยี ขนาด และตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ ตามการวิจัยระหว่างประเทศและประสบการณ์ทางปฏิบัติ ค่าใช้จ่ายโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง $0.5 ถึง $3 ต่อลูกบาศก์เมตร
ในประเทศจีน ต้นทุนการแยกเกลือด้วยวิธีรีเวิร์สออสโมซิสอยู่ที่ประมาณ $0.61-$1.22 ดอลลาร์สหรัฐต่อตัน ในขณะที่เทคโนโลยีการแยกเกลือด้วยวิธีใช้ความร้อนมีต้นทุนอยู่ที่ $0.92-$1.83 ดอลลาร์สหรัฐต่อตัน เมื่อแปลงเป็นต้นทุนต่อแกลลอน จะเท่ากับประมาณ $0.002–$0.005 ดอลลาร์สหรัฐต่อแกลลอน.
ในระดับนานาชาติ ต้นทุนการแยกเกลือออกจากน้ำมีความหลากหลายมากขึ้น ในตะวันออกกลาง การประหยัดจากขนาดและการอุดหนุนสามารถลดต้นทุนให้ต่ำถึง $0.31-$0.61/ตัน การประมูลโครงการแยกเกลือออกจากน้ำระหว่างประเทศล่าสุดบางโครงการได้ถึง 0.4-0.6 ดอลลาร์สหรัฐ/ลูกบาศก์เมตร โครงการบางแห่งในซาอุดีอาระเบียที่ใช้เทคโนโลยีการควบคู่พลังงานแสงอาทิตย์สามารถลดต้นทุนให้ต่ำถึง 0.4 ดอลลาร์สหรัฐ/ตัน.
ด้านล่างนี้คือการเปรียบเทียบต้นทุนการก่อสร้างสำหรับโรงงานผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเล 15 แห่งที่เป็นตัวแทน:
| ชื่อโครงการ | ภูมิภาค | กำลังการผลิต (10^4 ลูกบาศก์เมตร/วัน) | เทคโนโลยี | ปีที่แล้วเสร็จ | ค่าก่อสร้าง |
|---|---|---|---|---|---|
| ชูเบย์บาห์ 3 | เมกกะ, ซาอุดีอาระเบีย | 128.2 | MSF, RO | 2019 | 1,042.821 ล้าน |
| โซเรค | เทลอาวีฟ, อิสราเอล | 117.2 | RO | 2023 | 1,040,000,000 บาท |
| ราส อัล-ไคร์ | ซาอุดีอาระเบีย | 103.6 | MSF, RO | 2014 | 1.76 พันล้าน |
| ทาวีลา | อาบูดาบี, สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ | 90.92 | RO | 2022 | หนึ่งพันล้านสี่ร้อยสี่สิบล้านแปดร้อยเก้าสิบล้าน |
| นิคมอุตสาหกรรมจูเบล 3A | ซาอุดีอาระเบีย | 60 | RO | 2022 | หนึ่งพันล้านสี่ร้อยสี่สิบหกล้านห้าร้อยล้าน |
ต้นทุนการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลได้รับอิทธิพลจากปัจจัยหลายประการ ซึ่งรวมถึง:
ค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน: นี่คือองค์ประกอบต้นทุนที่ใหญ่ที่สุด สำหรับระบบรีเวิร์สออสโมซิส ค่าใช้จ่ายด้านไฟฟ้าคิดเป็น 41.49% ของค่าใช้จ่ายทั้งหมด; สำหรับการกลั่นแบบหลายขั้นตอน ค่าใช้จ่ายไอน้ำคิดเป็น 34.76% ของค่าใช้จ่ายทั้งหมด การลดราคาค่าไฟฟ้าลง 20% จะลดต้นทุนการผลิตน้ำของระบบรีเวิร์สออสโมซิสลง 11.86% ต่อตัน.
การลงทุนในทุน: รวมถึงการจัดซื้ออุปกรณ์และค่าใช้จ่ายในการก่อสร้าง ซึ่งถือเป็นส่วนสำคัญของค่าใช้จ่ายทั้งหมด การจัดซื้ออุปกรณ์และเครื่องมือคิดเป็นประมาณ 58% ของการลงทุนในสินทรัพย์ถาวร การลดการลงทุนในสินทรัพย์ถาวรลง 20% สามารถลดต้นทุนการผลิตน้ำจืดได้ 14.68%.
เศรษฐกิจของขนาด: โครงการขนาดใหญ่มีต้นทุนต่อหน่วยที่ต่ำกว่า โครงการที่มีปริมาณการผลิตต่อวันสูงกว่ามีต้นทุนการแยกเกลือออกจากน้ำต่อหนึ่งตันที่ลดลง.
ที่ตั้งทางภูมิศาสตร์และคุณภาพน้ำ: ค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้นเกิดขึ้นในพื้นที่ที่มีคุณภาพน้ำทะเลไม่ดีหรือมีการเข้าถึงพลังงานราคาถูกอย่างจำกัด พื้นที่ชายฝั่งทะเลโดยทั่วไปมีค่าใช้จ่ายต่ำกว่า ในขณะที่พื้นที่ในแผ่นดินมักจะแพงกว่า.
การเลือกเทคโนโลยี: การกรองแบบออสโมซิสย้อนกลับมักมีต้นทุนต่ำกว่าวิธีการทางความร้อน อย่างไรก็ตาม ต้นทุนทางความร้อนสามารถลดลงได้อย่างมากหากมีแหล่งไอน้ำหรือความร้อนทิ้งที่มีราคาถูก.
การใช้พลังงานเป็นองค์ประกอบหลักของต้นทุนการแยกเกลือออกจากน้ำ สำหรับ กระบวนการแยกเกลือด้วยวิธีออสโมซิสแบบย้อนกลับ, การใช้ไฟฟ้าอยู่ระหว่าง 3-5 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อหนึ่งตันของน้ำ โดยค่าใช้จ่ายด้านไฟฟ้าคิดเป็น 40%-50% ของต้นทุนทั้งหมด.
สำหรับกระบวนการแยกเกลือด้วยวิธีกลั่นแบบหลายขั้นตอน (MED) การใช้ไฟฟ้าอยู่ที่ 0.9-1.5 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อหนึ่งตัน แต่จำเป็นต้องใช้พลังงานไอน้ำด้วยเช่นกัน หากไอน้ำได้มาจากไอน้ำเสียหรือความร้อนเหลือทิ้ง ต้นทุนของไอน้ำจะแทบไม่มีนัยสำคัญ ส่งผลให้ค่าใช้จ่ายในการผลิตน้ำลดลงอย่างมาก.
โครงการผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลระยะที่ 4 ที่ราบีห์ในซาอุดีอาระเบียใช้เทคโนโลยีขั้นสูง ช่วยลดการใช้ไฟฟ้าเหลือเพียง 2.78 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อหนึ่งตันของน้ำที่ผลิตได้ ด้วยอัตราค่าไฟฟ้าอุตสาหกรรมของซาอุดีอาระเบีย ต้นทุนในการผลิตน้ำจืดหนึ่งตันจากน้ำทะเลอยู่ที่เพียง 1.TP4T0.3.
โครงการผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลขนาดใหญ่ต้องใช้เงินลงทุนจำนวนมาก ค่าใช้จ่ายเหล่านี้แตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีและขนาดของโครงการ:
โครงการผลิตน้ำจืดด้วยระบบรีเวิร์สออสโมซิสต้องใช้เงินลงทุน 1,000–1,500 ดอลลาร์สหรัฐต่อหนึ่งตันของน้ำ; การลงทุนสำหรับโครงการผลิตน้ำจืดด้วยระบบกลั่นสุญญากาศแบบหลายขั้น (MEVD) อยู่ที่ 1,200 ถึง 2,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อหนึ่งตันของน้ำ.
ตัวอย่างโครงการเฉพาะ ได้แก่:
โครงการผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเล Jubail 3A ในประเทศซาอุดีอาระเบีย ซึ่งก่อสร้างโดยประเทศจีน มีกำลังการผลิต 600,000 ตันต่อวัน ด้วยเงินลงทุน 1,046,500 ล้านบาท โครงการ Rabigh 3 มีกำลังการผลิตเช่นเดียวกัน คือ 600,000 ตันต่อวัน โดยมีค่าใช้จ่าย 1,046,900 ล้านบาท.
ต้นทุนการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลกำลังแข่งขันกับแหล่งน้ำแบบดั้งเดิมได้มากขึ้นเรื่อยๆ ในประเทศจีน ต้นทุนเฉลี่ยต่อหนึ่งตันของน้ำที่แยกเกลือแล้วอยู่ระหว่าง 0.8 ถึง 0.2 ดอลลาร์สหรัฐ ซึ่งสูงกว่า 0.8 ถึง 0.9 ดอลลาร์สหรัฐที่พบในโครงการต่างประเทศที่พัฒนาแล้วอย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตาม ยังคงต่ำกว่าต้นทุนการขนส่งน้ำในบางภูมิภาคที่ขาดแคลนน้ำ.
เมืองชิงเต่าได้จัดตั้งกำลังการผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลเกิน 230,000 ตันต่อวัน บริษัท ไบฟา เดสอลิเนชั่น จำกัด คิดค่าบริการน้ำจืดสำหรับภาคอุตสาหกรรมเฉลี่ย 0.9 ดอลลาร์สหรัฐต่อตัน และสำหรับภาคเทศบาล 0.75 ดอลลาร์สหรัฐต่อตัน โรงงานน้ำจืดตงเจียโข่วคิดค่าบริการน้ำจืด 0.65 ดอลลาร์สหรัฐต่อตัน.
ขณะที่ การแยกเกลือออกจากน้ำทะเล ยังไม่สามารถทดแทนโครงการผันน้ำระหว่างลุ่มน้ำอย่างโครงการผันน้ำจากใต้สู่เหนือได้อย่างสมบูรณ์ แต่มีข้อได้เปรียบเฉพาะในภูมิภาคชายฝั่งทะเล โดยทำหน้าที่เป็นแหล่งน้ำเสริมเพื่อตอบสนองความต้องการน้ำบางส่วนของภาคอุตสาหกรรมและภาคครัวเรือน ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและการขยายขนาด ต้นทุนการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลคาดว่าจะลดลงอีก ซึ่งจะช่วยเพิ่มความสามารถในการแข่งขันกับแหล่งน้ำแบบดั้งเดิม.
ใช่ ต้นทุนการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลคาดว่าจะลดลงอย่างต่อเนื่องในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา การใช้ไฟฟ้าที่จำเป็นในการบำบัดน้ำทะเลหนึ่งลูกบาศก์เมตรโดยใช้เทคโนโลยีการกรองแบบย้อนกลับ (reverse osmosis) ได้ลดลงจาก 5 กิโลวัตต์ชั่วโมง (kWh) เหลือต่ำกว่า 3 กิโลวัตต์ชั่วโมง (kWh) ระหว่างปี 1999 ถึง 2017 ต้นทุนของระบบกรองแบบย้อนกลับและระบบกลั่นแบบหลายขั้นตอนที่ใช้อุณหภูมิต่ำลดลงประมาณ 29.75% และ 36.97% ตามลำดับ.
แนวทางสำคัญสำหรับการลดต้นทุนในอนาคต ได้แก่:
นวัตกรรมทางเทคโนโลยี: การพัฒนาเทคโนโลยีการแยกเกลือออกจากน้ำที่มีประสิทธิภาพด้านพลังงานเพื่อยกระดับคุณภาพโดยรวมและความสามารถในการแข่งขันหลัก ตัวอย่างเช่น การวิจัยเมมเบรนกราฟีนและระบบออสโมซิสแบบก้าวหน้า (FO).
การผลิตอุปกรณ์ภายในประเทศ: การผลิตอุปกรณ์แยกเกลือออกจากน้ำในประเทศจะช่วยลดต้นทุนทางวิศวกรรมสำหรับโรงงานแยกเกลือออกจากน้ำในประเทศลงได้ 20-30% เมื่อเทียบกับคู่แข่งจากต่างประเทศ ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนการแยกเกลือออกจากน้ำที่เกี่ยวข้องลงได้ 10-15%.
การเพิ่มประสิทธิภาพพลังงาน: ลดต้นทุนพลังงานอย่างมีนัยสำคัญโดยการใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน (พลังงานแสงอาทิตย์, พลังงานลม) สำหรับการผลิตไฟฟ้า, การใช้ประโยชน์จากความร้อนเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรม (เช่น แก๊สเสียจากปล่องโรงงานไฟฟ้า, แก๊สเสียจากการระบายความร้อนของโรงงานเหล็ก), และการพัฒนาโซลูชันแบบบูรณาการ “พลังงานลม-การแยกเกลือจากน้ำทะเล-การผลิตไฮโดรเจน”.
เศรษฐกิจของขนาด: เมื่อขนาดของโครงการขยายตัวขึ้น ทั้งการลงทุนต่อหน่วยและต้นทุนการดำเนินงานจะลดลงอย่างต่อเนื่อง คาดการณ์ว่าความสามารถในการผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลทั่วโลกต่อวันจะเพิ่มขึ้นถึง 250 ล้านลูกบาศก์เมตรภายในปี 2030 ซึ่งจะทำให้เกิดประโยชน์จากการประหยัดต่อขนาดอย่างชัดเจนยิ่งขึ้น.
โดยสรุป ต้นทุนการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลได้ลดลงจากระดับที่เคยสูงเกินไปจนไม่สามารถทำได้ มาเป็นอัตราที่สามารถแข่งขันได้ การก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในอนาคตและการเพิ่มขนาดการผลิตคาดว่าจะช่วยผลักดันให้ต้นทุนลดลงอีก ทำให้การแยกเกลือออกจากน้ำทะเลกลายเป็นทางเลือกสำคัญในการแก้ไขปัญหาการขาดแคลนน้ำทั่วโลก.
Kysearo เป็นบริษัทชั้นนำด้านการผลิตระบบบำบัดน้ำที่มีฐานอยู่ในประเทศจีน โดยเชี่ยวชาญในการออกแบบและผลิตระบบบำบัดน้ำประสิทธิภาพสูง.
ด้วยประสบการณ์ในอุตสาหกรรมมากกว่า 20 ปี เรามุ่งมั่นในการฟื้นฟูแหล่งน้ำต่าง ๆ รวมถึงน้ำทะเล น้ำบาดาล น้ำบ่อ น้ำประปา และน้ำใต้ดิน เป็นต้น.
ผลิตภัณฑ์
บริษัท
ติดต่อ
