Tuzdan arındırma için yaygın olarak kullanılan bir yöntem, tatlı su elde etmek için deniz suyunun buharlaştırıldığı termal bir işlem olan damıtmadır. Dezavantajı: damıtma son derece enerji yoğundur. Bu nedenle, çoğu yeni tuzdan arındırma tesisi, tatlı suyun deniz suyundan yarı geçirgen membranlar ve basınç uygulandığı bir işlem olan ters ozmoz kullanır. Bir örnek, Al Khafji'deki yeni bir tesistir: Sadece iki aşamalı bir ters ozmoz işlemi kullanmakla kalmıyor, enerjisini yakındaki bir güneş enerjisi tesisinden alıyor. Deniz suyunu tatlı suya dönüştürmek hiç bu kadar verimli olmamıştı.
Modern tuzdan arındırma
Denizden içme suyu
Her gün olur: su buharlaşır, bulutlar oluşturur ve yağmur olarak yere ulaşır, içme suyu kaynağı olarak nehirler ve göller oluşturur. Çöl bölgelerinde yağan yağmur yeterli değildir. Bir alternatif, son zamanlarda daha verimli hale gelen bir süreç olan okyanustan suyun tuzdan arındırılmasıdır.
Çöl nüfusuna su nasıl sağlanır?
Son teknoloji ve güneş enerjisi
Tuzdan arındırma için yaygın olarak kullanılan bir yöntem, tatlı su elde etmek için deniz suyunun buharlaştırıldığı termal bir işlem olan damıtmadır. Dezavantajı: damıtma son derece enerji yoğundur. Bu nedenle, çoğu yeni tuzdan arındırma tesisi, tatlı suyun deniz suyundan yarı geçirgen membranlar ve basınç uygulandığı bir işlem olan ters ozmoz kullanır. Bir örnek, Al Khafji'deki yeni bir tesistir: Sadece iki aşamalı bir ters ozmoz işlemi kullanmakla kalmıyor, enerjisini yakındaki bir güneş enerjisi tesisinden alıyor. Deniz suyunu tatlı suya dönüştürmek hiç bu kadar verimli olmamıştı.
En modern tesisler metreküp su başına dört kilovat saatten az bir güç tüketimine sahip olsa da, ters ozmoz enerji yoğun bir işlemdir. Elektrik esas olarak Suudi Arabistan'da fosil yakıtlar kullanılarak üretildiğinden, deniz suyunun tuzdan arındırılması karbondioksit (CO2) emisyonlarının büyük bir kısmını oluşturur.
Güvenilir bir ortak
Suudi Arabistanlı kamu hizmeti şirketi Rawafid Systems, tesisi su tuzdan arındırma uzmanları Advanced Water Technology (AWT) ile işbirliği içinde inşa etti. Rawafid ve AWT, projeyi yalnızca 14 aylık sıkı bir zaman diliminde gerçekleştirmek için ortaklarını güvenilirlik ve endüstri uzmanlığı temelinde seçti.
Elektrik, otomasyon ve enstrümantasyon paketleri için proje ekibi Siemens'i ana yüklenici olarak seçti. “Enerji ve su üretimi için elektromekanik tedarik pazarında büyük bir şirket olduğu için Siemens ile sözleşme yaptık. Dahası, Siemens kontrol sistemi evrenseldir ve petrol ve gaz, petrokimya, rafineriler ve su arıtma gibi farklı endüstrilerde kullanılmaktadır,” diyor Rawafid Industrial CEO'su ve proje direktörü Ali Avadallah.
Siparişi aldıktan sonra Siemens ekibi derhal transformatörler; Sivacon şalt sistemleri; Siprotec koruma sistemleri; Sinamics dönüştürücüler; akış, seviye, basınç ve sıcaklığı izlemek için proses enstrümantasyonu dahil olmak üzere kapsamlı bir çözüm tasarlamaya başladı. Elektrik ve otomasyon sistemleri, Scalance endüstriyel iletişim teknolojisi kullanılarak ağa bağlanır.
Enerji tasarrufu ve esnek
Enerji üretimi ve dağıtımı ile su işleme için kontrol sistemi Simatic PCS 7 proses kontrol sistemine dayanmaktadır. Sadece üstün tesis kullanılabilirliği ve verimliliği sağlamakla kalmaz, aynı zamanda tüm tesis ve sistemlerin merkezi olarak izlenmesini ve kontrolünü sağlar, böylece operatörleri günlük işlerinde destekler. Al Khafji tesisinde Simatic PCS 7, yüksek basınçlı pompayı çalıştıran değişken hızlı bir sürücünün mevsime göre değişen su sıcaklığına ve tuzluluğuna göre otomatik olarak ayarlanmasını sağlar. Bu, kontrol valfi ile geleneksel akış kontrolüne kıyasla büyük miktarda enerji tasarrufu sağlar.
Diğer kurulumlar için model
Başlangıçtan bu yana, Siemens sistemleri olağanüstü performans gösterdi. 425 ton ağırlığındaki 37.000 teçhizatın Suudi Arabistan'a taşınması ve sıkı bir programda kurulması gerekiyordu - bu büyük bir lojistik başarı. Siemens mühendisleri, güç kaynağının 34,6 kV'dan 13,8 kV'ye değiştirildiği proje sırasında büyük bir değişikliğe uyum sağlayan esneklik gösterdiler.
Siemens çözümleri, tüm elektrikli bileşenlerin kesintisiz dikey ve yatay entegrasyonunu sağlar, böylece işletme ve bakım maliyetlerini azaltır.
Bu avantajlar bir takip siparişine yol açtı: Şu anda SETE ve Al Fatah ile A3C konsorsiyumunun bir parçası olan Rawafid ve AWT, Siemens'i Suudi Arabistan'da tüm bileşenleri ve devreye alma dahil olmak üzere sekiz ek ters ozmoz tuzdan arındırma tesisi donatması için siemens'i görevlendirdi - yine sıkı bir programda.
Bir karşılaştırma: Damıtma ve ters ozmoz
Deniz suyunun tuzdan arındırılması için damıtma, üretilen metreküp su başına 25 kWh'ye kadar son derece yüksek miktarda enerji tüketir. Bir alternatif ters ozmozdur. Burada, en gelişmiş tesisler üretilen metreküp su başına 4 kWh'den daha az elde eder. Ters ozmoz hala enerji yoğun olsa da, Suudi Arabistan gibi ülkelerin tuzdan arındırma ile ilgili CO2 emisyonlarını azaltmalarına yardımcı oluyor. Ve tesisler büyük ölçüde fotovoltaik tarafından desteklendiğinde - Al Khafji'deki yeni kurulum gibi - CO2 ayak izi daha da küçüktür.
“Güneş enerjisiyle çalışan tuzdan arındırma tesisi gibi çevrenin korunmasına büyük katkı sağlayan projelerden bahsederken, boşa harcanacak zaman yok. Denenmiş ve test edilmiş bileşenlerimiz, çözümleri hızlı bir şekilde bulmanın anahtarıdır.”