Široko korištena metoda za desalinizaciju je destilacija, toplinski postupak u kojem se morska voda isparava kako bi se dobila svježa voda. Loša strana: destilacija je izuzetno energetski intenzivna. Stoga većina novih postrojenja za desalinizaciju koristi reverznu osmozu, proces kroz koji se slatka voda odvaja od morske vode kroz polupropusne membrane i primjenjuje pritisak. Primjer je nova tvornica u Al Khafjiju: Ne samo da koristi dvostupanjski postupak reverzne osmoze, već svoju energiju dobiva iz obližnje solarne instalacije. Pretvaranje morske vode u slatku vodu nikada nije bilo tako učinkovito.
Moderna desalinizacija
Voda za piće iz mora
To se događa svaki dan: voda isparava, stvara oblake i dopire do tla kao kiša, formirajući rijeke i jezera kao izvor pitke vode. U pustinjskim područjima kiša koja pada nije dovoljna. Alternativa je desalinizacija vode iz oceana, proces koji je nedavno postao učinkovitiji.
Kako opskrbiti pustinjsko stanovništvo vodom?
Najnovija tehnologija i solarna energija
Široko korištena metoda za desalinizaciju je destilacija, toplinski postupak u kojem se morska voda isparava kako bi se dobila svježa voda. Loša strana: destilacija je izuzetno energetski intenzivna. Stoga većina novih postrojenja za desalinizaciju koristi reverznu osmozu, proces kroz koji se slatka voda odvaja od morske vode kroz polupropusne membrane i primjenjuje pritisak. Primjer je nova tvornica u Al Khafjiju: Ne samo da koristi dvostupanjski postupak reverzne osmoze, već svoju energiju dobiva iz obližnje solarne instalacije. Pretvaranje morske vode u slatku vodu nikada nije bilo tako učinkovito.
Iako najsuvremenija postrojenja imaju potrošnju energije manju od četiri kilovat sata po kubnom metru vode, reverzna osmoza je energetski intenzivan proces. Budući da se električna energija uglavnom proizvodi u Saudijskoj Arabiji koristeći fosilna goriva, desalinizacija morske vode čini veliki udio emisija ugljičnog dioksida (CO2).
Pouzdan partner
Saudijska arapska komunalna tvrtka Rawafid Systems izgradila je tvornicu u suradnji sa stručnjacima za desalinizaciju vode Advanced Water Technology (AWT). Kako bi projekt realizirali u ograničenom vremenskom okviru od samo 14 mjeseci, Rawafid i AWT odabrali su svoje partnere na temelju pouzdanosti i stručnosti u industriji.
Za pakete električne energije, automatizacije i instrumentacije projektni tim odabrao je Siemens kao glavnog izvođača. "Ugovorili smo Siemens jer je velika tvrtka na tržištu elektromehaničke opskrbe za proizvodnju električne energije i vode. Štoviše, Siemensov upravljački sustav univerzalan je i koristi se u različitim industrijama, poput nafte i plina, petrokemikalija, rafinerija i pročišćavanja vode", kaže Ali Awadallah, CEO i direktor projekta u Rawafid Industrial.
Nakon primitka narudžbe, Siemensov tim odmah je počeo raditi na dizajniranju sveobuhvatnog rješenja, uključujući transformatore; sustave rasklopnih uređaja Sivacon; Sisteme zaštite Siprotec; pretvarače Sinamics; i procesne instrumente za praćenje protoka, razine, tlaka i temperature. Električni i automatizacijski sustavi umreženi su korištenjem industrijske komunikacijske tehnologije Scalance.
Ušteda energije i fleksibilnost
Upravljački sustav za proizvodnju i distribuciju električne energije kao i obradu vode temelji se na sustavu upravljanja procesom Simatic PCS 7. Ne samo da pruža vrhunsku dostupnost i učinkovitost postrojenja, već i omogućuje centralno praćenje i kontrolu svih postrojenja i sustava, čime se podupire operateri u njihovom svakodnevnom radu. U tvornici Al Khafji, Simatic PCS 7 omogućuje pogon s promjenjivom brzinom koji pokreće visokotlačnu pumpu da se automatski podešava prema temperaturi vode i slanosti, koji se mijenjaju ovisno o sezoni. To štedi veliku količinu energije u usporedbi s konvencionalnom kontrolom protoka pomoću upravljačkog ventila.
Model za daljnje instalacije
Od pokretanja, Siemensovi sustavi su se iznimno ponašali. 37.000 komada opreme, težine 425 tona, moralo je biti prevezeno u Saudijsku Arabiju i instalirano u tijesnom rasporedu - veliko logističko postignuće. Siemensovi inženjeri pokazali su fleksibilnost prilagođavajući veliku promjenu tijekom projekta kada je napajanje prebačeno s 34,6 kV na 13,8 kV.
Siemens rješenja omogućuju besprijekornu vertikalnu i horizontalnu integraciju svih električnih komponenti, čime se smanjuju troškovi rada i troškovi održavanja.
Te su prednosti dovele do naknadnog naloga: Rawafid i AWT, koji su sada dio konzorcija A3C sa SETE-om i Al Fatahom, naručili su Siemens da opremi osam dodatnih postrojenja za desalinizaciju reverzne osmoze u Saudijskoj Arabiji, uključujući sve komponente i rad - opet u tijesnom rasporedu.
Usporedba: Destilacija i reverzna osmoza
Destilacija za desalinizaciju morske vode troši izuzetno velike količine energije — do 25 kWh po kubnom metru proizvedene vode. Alternativa je reverzna osmoza. Ovdje najnaprednija postrojenja postižu manje od 4 kWh po kubičnom metru proizvedene vode. Iako je reverzna osmoza još uvijek energetski intenzivna, ona pomaže zemljama poput Saudijske Arabije da smanje emisije CO2 povezane s desalinizacijom. A kada se postrojenja uglavnom powered by fotonaponskim uređajima - kao nova instalacija u Al Khafjiju - otisak CO2 je još manji.
"Kada govorimo o projektima koji daju veliki doprinos zaštiti okoliša poput ovog postrojenja za desalinizaciju na solarni pogon, nema vremena za gubljenje. Naše isprobane komponente ključne su za brzo pronalaženje rješenja."