บทคัดย่อ ด้วยความรุนแรงที่เพิ่มขึ้นของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลกและการเพิ่มขึ้นของประชากร, การแยกเกลือออกจากน้ำทะเล เทคโนโลยีได้กลายเป็นโซลูชันหลักสำหรับความมั่นคงทางน้ำในภูมิภาคที่แห้งแล้ง บทความนี้ใช้เทคโนโลยีการกรองน้ำทะเลด้วยระบบรีเวิร์สออสโมซิสเป็นจุดเริ่มต้น วิเคราะห์หลักการการทำงานของการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลอย่างเป็นระบบ และอภิปรายถึงข้อได้เปรียบทางเทคโนโลยี ประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อม และคุณค่าทางเศรษฐกิจ โดยอ้างอิงจากกรณีศึกษาทั่วไปและข้อมูลที่น่าเชื่อถือจากทั่วโลกบทความนี้อ้างอิงรายงานล่าสุดของสมาคมการแยกเกลือออกจากน้ำนานาชาติ (IDA) และองค์กรอื่นๆ เพื่อแสดงเส้นทางของนวัตกรรมทางเทคโนโลยีผ่านการเปรียบเทียบหลายมิติ โดยให้พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์สำหรับการจัดการทรัพยากรน้ำอย่างยั่งยืน.
การกรองน้ำด้วยระบบรีเวิร์สออสโมซิส (RO) เป็นเทคโนโลยีการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในปัจจุบัน โดยหลักการทำงานคือการผลักดันน้ำทะเลผ่านเยื่อกรองกึ่งซึมผ่านได้ด้วยแรงดันสูง ตามที่แสดงที่โรงแยกเกลือออกจากน้ำทะเลเพิร์ธ กระบวนการนี้ประกอบด้วยสามขั้นตอน:
การระเหยและควบแน่นหลายขั้นตอน (MSF) ระเหยและควบแน่นน้ำทะเลโดยการลดความดันทีละขั้นตอน ยกตัวอย่างโครงการ Jubail III ของซาอุดีอาระเบีย ซึ่งมีความสามารถในการผลิตน้ำ 900,000 ตันต่อวัน โดยอาศัยความร้อนเหลือทิ้งจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ซึ่งช่วยเพิ่มการใช้พลังงานได้ 40% เมื่อเปรียบเทียบกับ RO แล้ว MSF เหมาะสมกว่าสำหรับการรวมกับโครงการผลิตพลังงานร่วม (ตารางที่ 1).
การเปรียบเทียบเทคโนโลยีการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลที่เป็นที่นิยมกับอารยธรรมบนบก.
| ตัวชี้วัด | การกรองแบบออสโมซิสย้อนกลับ (RO | การระเหยแบบหลายขั้นตอน (MSF) |
|---|---|---|
| การใช้พลังงาน (กิโลวัตต์ชั่วโมง/ลูกบาศก์เมตร) | 3-4 | 10-15 |
| ความเค็มที่ใช้ได้ | 35,000 ส่วนในล้านส่วน | 50,000 ส่วนในล้านส่วน |
| ต้นทุนการลงทุน | ปานกลางต่ำ | สูง |
| ความซับซ้อนในการบำรุงรักษา | ต่ำ | สูง |
ซาอุดีอาระเบียได้สร้างเครือข่ายการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลที่ใหญ่ที่สุดในโลกผ่าน “วิสัยทัศน์ 2030” ของตน โดยผลิตน้ำจืดได้มากกว่า 7 ล้านลูกบาศก์เมตรต่อวัน ซึ่ง 60% ของน้ำจืดนี้ผลิตโดยใช้เทคโนโลยี ROโครงการ Tawil ในสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ (กำลังการผลิตต่อวัน 900,000 ตัน) ใช้โมดูลเมมเบรนสแตนเลสสตีลดูเพล็กซ์ที่ทนต่อการกัดกร่อนซึ่งพัฒนาโดย CEC โดยมีอัตราการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล 99.9%.
จีนได้สร้างโครงการต้นแบบแล้ว เช่น เกาะโจวซานหลิวเฮง (36,000 ตัน/วัน) และชิงเต่าตงเจียโข่ว (100,000 ตัน/วัน) เป็นต้นฐานการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลในอ่าวเป่ยปู้ที่จะเริ่มดำเนินการในปี 2025 จะใช้เทคโนโลยีแบบผสมผสานระหว่าง “พลังงานนิวเคลียร์ + RO” และคาดว่าจะสามารถผลิตน้ำได้ถึง 120 ล้านลูกบาศก์เมตรต่อปี.
ความเค็มของน้ำเกลือเข้มข้นที่ผ่านการแยกเกลือสามารถสูงถึง 70,000 ppm ซึ่งจำเป็นต้องมีการผสมในมหาสมุทรอย่างรวดเร็วผ่านตัวกระจาย โครงการ Ashkelon ในประเทศอิสราเอลใช้ระบบปล่อยน้ำหลายจุดเพื่อลดความชันของความเค็มให้อยู่ในระดับไม่เกิน 3% ของน้ำทะเลธรรมชาติ.
โครงการเมืองใหม่ NEOM ในประเทศซาอุดีอาระเบีย ผสานการผลิตพลังงานไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์และการกักเก็บพลังงานจากแรงโน้มถ่วงเพื่อลดการใช้พลังงาน RO ให้เหลือ 2.8 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อลูกบาศก์เมตร ตามการประมาณการของ IDA หากอุตสาหกรรมการแยกเกลือออกจากน้ำทั่วโลกนำพลังงานหมุนเวียนมาใช้อย่างเต็มรูปแบบ การปล่อยคาร์บอนประจำปีสามารถลดลงได้ถึง 120 ล้านตัน.
ระบบ FO-MBC ที่พัฒนาโดย MIT ใช้ความแตกต่างของความดันออสโมติกในการขับเคลื่อนการแยกเกลือออกจากน้ำ โดยมีการใช้พลังงานน้อยกว่า RO ถึง 30% เมมเบรนกราฟีนมีประสิทธิภาพในการกรองไอออนสูงกว่าวัสดุทั่วไปถึง 5 เท่า และขณะนี้อยู่ในขั้นตอนทดลองใช้ในโครงการนำร่อง .
กิจการในตะวันออกกลางสกัดโบรมีน แมกนีเซียม และธาตุอื่นๆ จากน้ำเกลือเข้มข้น โดยมีมูลค่าเพิ่ม $0.5/m³. โรงงาน “การแยกเกลือจากน้ำทะเล-เคมีเกลือ” ที่สร้างโดย SWCC ในซาอุดีอาระเบียสามารถกู้คืนโซเดียมคลอไรด์ได้มากกว่า 2 ล้านตันต่อปี.
โครงการ Dubai DEWA ปรับแรงดันเมมเบรนและอัตราการไหลแบบเรียลไทม์ผ่านอัลกอริทึม AI ช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ได้ 20% แพลตฟอร์มดิจิทัลทวินของโครงการจำลองความผันผวนของกำลังการผลิตในสภาพอากาศสุดขั้วและปรับปรุงการตอบสนองในการตัดสินใจได้ 50%.
ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา ต้นทุนของการผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลด้วยระบบ RO ได้ลดลงจาก 1.5 ดอลลาร์สหรัฐต่อลูกบาศก์เมตร เหลือ 0.5 ดอลลาร์สหรัฐต่อลูกบาศก์เมตร ตลาดการผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลทั่วโลกคาดว่าจะมีมูลค่าเกิน 30 พันล้านดอลลาร์สหรัฐภายในปี 2027 โดยเติบโตที่อัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปี (CAGR) 8.41%.
เทคโนโลยีการแยกเกลือออกจากน้ำ ตั้งแต่ในห้องปฏิบัติการจนถึงการนำไปใช้ในเชิงอุตสาหกรรม ไม่เพียงแต่เปลี่ยนแปลงรูปแบบทรัพยากรน้ำในพื้นที่แห้งแล้งเท่านั้น แต่ยังก่อให้เกิดนวัตกรรมข้ามสาขาในด้านพลังงานสีเขียว วัสดุใหม่ และการควบคุมอัจฉริยะอีกด้วยด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและการสนับสนุนเชิงนโยบาย ความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในการ “ขอให้น้ำจากทะเล” จะยังคงเป็นแรงขับเคลื่อนการพัฒนาที่ยั่งยืนของมนุษยชาติต่อไป ดังที่ประธานสมาคมน้ำนานาชาติได้กล่าวไว้ว่า “วิศวกรรมแยกเกลือออกจากน้ำทะเลไม่ใช่ทางเลือก แต่เป็นความจำเป็น – มันคือสายใยสีน้ำเงินที่เชื่อมโยงอารยธรรมแห่งมหาสมุทรกับอารยธรรมบนแผ่นดิน”
Kysearo เป็นบริษัทชั้นนำด้านการผลิตระบบบำบัดน้ำที่มีฐานอยู่ในประเทศจีน โดยเชี่ยวชาญในการออกแบบและผลิตระบบบำบัดน้ำประสิทธิภาพสูง.
ด้วยประสบการณ์ในอุตสาหกรรมมากกว่า 20 ปี เรามุ่งมั่นในการฟื้นฟูแหล่งน้ำต่าง ๆ รวมถึงน้ำทะเล น้ำบาดาล น้ำบ่อ น้ำประปา และน้ำใต้ดิน เป็นต้น.
ผลิตภัณฑ์
บริษัท
ติดต่อ
