En allmänt använd metod för avsaltning är destillation, en termisk process där havsvatten avdunstas för att erhålla färskvatten. Nackdelen: destillation är extremt energikrävande. Därför använder de flesta nya avsaltningsanläggningar omvänd osmos, en process genom vilken färskvatten separeras från havsvatten genom semipermeabla membran och applicerat tryck. Ett exempel är en ny anläggning i Al Khafji: Den använder inte bara en tvåstegs omvänd osmosprocess, den hämtar sin energi från en närliggande solkraftsanläggning. Att omvandla havsvatten till sötvatten har aldrig varit så effektivt.
Modern avsaltning
Dricksvatten från havet
Det händer varje dag: vatten avdunstar, gör moln och når marken som regn och bildar floder och sjöar som en källa till dricksvatten. I ökenområden räcker inte regnet som faller. Ett alternativ är avsaltning av vatten från havet, en process som nyligen har blivit effektivare.
Hur förser man en ökenbefolkning med vatten?
Senaste tekniken och solenergi
En allmänt använd metod för avsaltning är destillation, en termisk process där havsvatten avdunstas för att erhålla färskvatten. Nackdelen: destillation är extremt energikrävande. Därför använder de flesta nya avsaltningsanläggningar omvänd osmos, en process genom vilken färskvatten separeras från havsvatten genom semipermeabla membran och applicerat tryck. Ett exempel är en ny anläggning i Al Khafji: Den använder inte bara en tvåstegs omvänd osmosprocess, den hämtar sin energi från en närliggande solkraftsanläggning. Att omvandla havsvatten till sötvatten har aldrig varit så effektivt.
Även om de modernaste anläggningarna har en strömförbrukning på mindre än fyra kilowatttimmar per kubikmeter vatten, är omvänd osmos en energikrävande process. Eftersom el huvudsakligen produceras i Saudiarabien med fossila bränslen står avsaltning av havsvatten för en stor del av koldioxidutsläppen (CO2).
En pålitlig partner
Det saudiarabiska energiföretaget Rawafid Systems byggde anläggningen i samarbete med vattenavsaltningsexperterna Advanced Water Technology (AWT). För att realisera projektet inom den snäva tidsramen på endast 14 månader valde Rawafid och AWT sina partners baserat på tillförlitlighet och branschexpertis.
För el-, automations- och instrumenteringspaketen valde projektgruppen Siemens som huvudentreprenör. ” Vi anlitade Siemens eftersom de är ett stort företag på marknaden för elektromekanisk försörjning för el- och vattenproduktion. Dessutom är Siemens styrsystem universellt och används i olika branscher, som olja och gas, petrokemikalier, raffinaderier och vattenbehandling, säger Ali Awadallah, CEO och projektledare på Rawafid Industrial.
Efter att ha mottagit beställningen började Siemens omedelbart arbeta med att utforma en helhetslösning, inklusive transformatorer; Sivacons ställverkssystem; Siprotec skyddssystem; Sinamics-omvandlare; och processinstrumentering för övervakning av flöde, nivå, tryck och temperatur. El- och automationssystem är nätverksanslutna med Scalance industriell kommunikationsteknik.
Energibesparande och flexibel
Styrsystemet för kraftproduktion och distribution samt vattenbearbetning är baserat på processtyrningssystemet Simatic PCS 7. Det ger inte bara överlägsen anläggningstillgänglighet och effektivitet, utan möjliggör också central övervakning och kontroll av alla anläggningar och system och stöder därmed operatörerna i deras dagliga arbete. På Al Khafji-anläggningen möjliggör Simatic PCS 7 en frekvensomriktare som driver högtryckspumpen automatiskt justeras enligt vattentemperatur och salthalt, som ändras beroende på säsong. Det sparar mycket energi jämfört med konventionell flödesstyrning med reglerventil.
Modell för ytterligare installationer
Sedan starten har Siemens system presterat exceptionellt. De 37 000 utrustningen, som väger 425 ton, måste transporteras till Saudiarabien och installeras på ett snävt schema - en stor logistisk prestation. Siemens ingenjörer visade flexibilitet för en stor förändring under projektet när strömförsörjningen byttes från 34,6 kV till 13,8 kV.
Siemens lösningar möjliggör sömlös vertikal och horisontell integration av alla elektriska komponenter, vilket minskar drifts- och underhållskostnaderna.
Dessa fördelar ledde till en uppföljningsorder: Rawafid och AWT, nu en del av A3C-konsortiet med SETE och Al Fatah, gav Siemens i uppdrag att utrusta ytterligare åtta avsaltningsanläggningar med omvänd osmos i Saudiarabien, inklusive alla komponenter och driftsättning - igen på ett snävt schema.
En jämförelse: Destillation och omvänd osmos
Destillation för avsaltning av havsvatten förbrukar extremt stora mängder energi — upp till 25 kWh per kubikmeter producerat vatten. Ett alternativ är omvänd osmos. Här uppnår de mest avancerade anläggningarna mindre än 4 kWh per kubikmeter producerat vatten. Även om omvänd osmos fortfarande är energikrävande hjälper det länder som Saudiarabien att minska sina avsaltningsrelaterade koldioxidutsläpp. Och när anläggningar till stor del drivs av solceller - som den nya installationen i Al Khafji - blir koldioxidavtrycket ännu mindre.
— När vi talar om projekt som ger ett stort bidrag till miljöskyddet, som den här soldrivna avsaltningsanläggningen, finns det ingen tid att slösa bort. Våra beprövade komponenter är nyckeln till att snabbt komma fram till lösningar.”