O metodă utilizată pe scară largă pentru desalinizare este distilarea, un proces termic în care apa de mare este evaporată pentru a obține apă dulce. Dezavantajul: distilarea este extrem de consumatoare de energie. Prin urmare, majoritatea instalațiilor noi de desalinizare utilizează osmoza inversă, un proces prin care apa dulce este separată de apa de mare prin membrane semipermeabile și presiune aplicată. Un exemplu este o nouă fabrică din Al Khafji: nu numai că folosește un proces de osmoză inversă în două etape, ci își extrage energia dintr-o instalație de energie solară din apropiere. Transformarea apei de mare în apă dulce nu a fost niciodată atât de eficientă.
Desalinizare modernă
Apa potabilă din mare
Se întâmplă în fiecare zi: apa se evaporă, face nori și ajunge la pământ ca ploaie, formând râuri și lacuri ca sursă de apă potabilă. În zonele deșertice, ploaia care cade nu este suficientă. O alternativă este desalinizarea apei din ocean, un proces care a devenit recent mai eficient.
Cum să alimentezi o populație deșertică cu apă?
Tehnologie de ultimă oră și energie solară
O metodă utilizată pe scară largă pentru desalinizare este distilarea, un proces termic în care apa de mare este evaporată pentru a obține apă dulce. Dezavantajul: distilarea este extrem de consumatoare de energie. Prin urmare, majoritatea instalațiilor noi de desalinizare utilizează osmoza inversă, un proces prin care apa dulce este separată de apa de mare prin membrane semipermeabile și presiune aplicată. Un exemplu este o nouă fabrică din Al Khafji: nu numai că folosește un proces de osmoză inversă în două etape, ci își extrage energia dintr-o instalație de energie solară din apropiere. Transformarea apei de mare în apă dulce nu a fost niciodată atât de eficientă.
Deși cele mai moderne instalații au un consum de energie mai mic de patru kilowați ore pe metru cub de apă, osmoza inversă este un proces consumator de energie. Deoarece energia electrică este produsă în principal în Arabia Saudită folosind combustibili fosili, desalinizarea apei de mare reprezintă o mare parte din emisiile de dioxid de carbon (CO2).
Un partener de încredere
Compania de utilități din Arabia Saudită Rawafid Systems a construit fabrica în colaborare cu experții în desalinizarea apei Advanced Water Technology (AWT). Pentru a realiza proiectul în intervalul de timp restrâns alocat de numai 14 luni, Rawafid și AWT și-au selectat partenerii pe baza fiabilității și a expertizei din industrie.
Pentru pachetele electrice, de automatizare și de instrumentație, echipa de proiect a ales Siemens ca antreprenor principal. „Am contractat Siemens, deoarece este o companie mare pe piața furnizării electromecanice pentru producția de energie electrică și apă. Mai mult, sistemul de control Siemens este universal și utilizat în diferite industrii, cum ar fi petrolul și gazul, petrochimia, rafinăriile și tratarea apei”, spune Ali Awadallah, CEO și director de proiect la Rawafid Industrial.
După primirea comenzii, echipa Siemens a început imediat să lucreze la proiectarea unei soluții cuprinzătoare, incluzând transformatoare; sisteme de comutare Sivacon; sisteme de protecție Siprotec; convertoare Sinamics; și instrumente de proces pentru monitorizarea debitului, nivelului, presiunii și temperaturii. Sistemele electrice și de automatizare sunt conectate în rețea folosind tehnologia de comunicații industriale Scalance.
Economie de energie și flexibilitate
Sistemul de control pentru generarea și distribuția energiei electrice, precum și prelucrarea apei se bazează pe sistemul de control al procesului Simatic PCS 7. Nu numai că oferă disponibilitate și eficiență superioară a instalației, dar permite, de asemenea, monitorizarea și controlul central al tuturor instalațiilor și sistemelor, sprijinind astfel operatorii în munca lor zilnică. La uzina Al Khafji, Simatic PCS 7 permite reglarea automată a motorului cu viteză variabilă a pompei de înaltă presiune în funcție de temperatura și salinitatea apei, care se modifică în funcție de sezon. Acest lucru economisește o cantitate mare de energie în comparație cu controlul convențional al debitului prin supapa de control.
Model pentru instalații suplimentare
De la pornire, sistemele Siemens au avut performanțe excepționale. Cele 37.000 de echipamente, cântărind 425 de tone, au trebuit să fie transportate în Arabia Saudită și instalate într-un program strict - o realizare logistică majoră. Inginerii Siemens au demonstrat flexibilitate adaptând o schimbare majoră în timpul proiectului, când sursa de alimentare a fost comutată de la 34,6 kV la 13,8 kV.
Soluțiile Siemens permit integrarea verticală și orizontală perfectă a tuturor componentelor electrice, reducând astfel costurile operaționale și de întreținere.
Aceste avantaje au condus la o comandă ulterioară: Rawafid și AWT, acum parte a consorțiului A3C cu SETE și Al Fatah, au comandat Siemens să echipeze opt stații suplimentare de desalinizare cu osmoză inversă în Arabia Saudită, inclusiv toate componentele și punerea în funcțiune - din nou într-un program strict.
O comparație: Distilare și osmoză inversă
Distilarea pentru desalinizarea apei de mare consumă cantități extrem de mari de energie - până la 25 kWh pe metru cub de apă produsă. O alternativă este osmoza inversă. Aici, cele mai avansate instalații ating mai puțin de 4 kWh pe metru cub de apă produsă. Deși osmoza inversă este încă consumatoare de energie, ajută țări precum Arabia Saudită să-și reducă emisiile de CO2 legate de desalinizare. Și atunci când instalațiile sunt în mare parte powered by fotovoltaice - ca noua instalație din Al Khafji - amprenta de CO2 este și mai mică.
„Când vorbim despre proiecte care aduc o mare contribuție la protecția mediului, cum ar fi această instalație de desalinizare alimentată cu energie solară, nu este timp de pierdut. Componentele noastre încercate și testate sunt esențiale pentru găsirea rapidă a soluțiilor.”