"Wasser, überall Wasser, aber kein Tropfen zu trinken." Dies ist die angebliche Klage eines unbekannten Seemanns, Er muss sich hydratisieren, aber ohne Süßwasser, aber gezwungen, auf unzählige Liter ungenießbares zu starren Meereswasser. Fast jeder weiß, wie salzig oder salzig Wasser ist und dass es dadurch ungenießbar wird. Wir bezeichnen ungenießbares Wasser als nicht trinkbar, da dies die fortschreitende Störung des chemischen Gleichgewichts des Körpers verursacht.
Das Meerwasser macht etwa 97 Prozent des Wassers der Erde aus; Fast alle der 3 Prozent, die als "frisch" gelten, sind unterirdisch oder anderweitig für den menschlichen Gebrauch nicht verfügbar, wobei nur etwa 1/400 des Süßwassers der Erde Flüsse, Bäche und Seen einnehmen. Wenn man bedenkt, wie viel Salzwasser es gibt, sollte es nicht ein effizientes Mittel geben, um es für den menschlichen Verzehr geeignet zu machen?
Tatsächlich heißt der Prozess Entsalzung schafft genau das. Die Bedeutung der Entsalzung auf einem Planeten mit einer ständig wachsenden Bevölkerung und vielen regionalen Wasserknappheiten zu jeder Zeit nimmt täglich zu, und die Vorteile der Entsalzung machen den Prozess wert, in Detail.
Arten der Entsalzung
Alle Arten der mechanischen Entsalzung können entweder als thermische Entsalzung oder Membranentsalzung.
Entsalzungsanlagen im kommerziellen Maßstab verwenden in der Regel eine Art Membranentsalzung mit Umkehrosmose, die über eine semipermeable Membran erfolgt. Die Membrandestillation oder MD, bei der ein Strom von heißem Salzwasser einem Strom von normalem Wasser auf der gegenüberliegenden Seite einer wasserabweisenden Membran entgegengeführt wird, gibt es in mehreren Arten. Das Ergebnis ist, dass salzfreier Wasserdampf durch die Poren auf die kühlere Niederdruckseite der Membran gedrückt wird.
Die thermische Entsalzung beinhaltet die Zufuhr erheblicher Wärmemengen und beinhaltet oft auch Destillationsprozesse. Destillation ist das Sieden einer Lösung, in der der gelöste Stoff einen höheren Siedepunkt als das Lösungsmittel hat (wie z Salz), so dass der entstehende Gasdampf als Destillat gesammelt wird, während das verbleibende Salzkonzentrat verworfen.
Vorteile von Entsalzungsprozessen
Die Vorteile der Entsalzung selbst liegen auf der Hand: saubereres Trinkwasser für die Bürger der Erde, von denen ein Drittel keinen regelmäßigen Zugang zu dieser lebenswichtigen Ressource hat. Was die Vorteile bestimmter Arten gegenüber anderen betrifft, sind diese ziemlich einfach zu beschreiben.
Thermische Entsalzungsanlagen, die ab 2020 den Großteil des weltweit entsalzten Wassers produzierten, sind einfach zu bauen und zu betreiben, vor allem, weil sie außer Pumpen keine beweglichen Teile haben und hauptsächlich aus dicht verpackt Röhrennetze. Diese Entsalzer können auch einen sehr hohen Reinigungsgrad erreichen.
Membrangetriebene Prozesse, einschließlich der Entsalzung durch Elektrolyse, sind in der Regel deutlich weniger energieintensiv als thermische Anlagen und sind nicht auf fossile Brennstoffe oder Kernenergie angewiesen, wie dies bei den meisten in Betrieb befindlichen thermischen Anlagen der Fall ist heute. Sie bieten niedrigere Betriebstemperaturen und -drücke als ihre thermischen Gegenstücke.
Nachteile von Entsalzungsprozessen
Zu den Herausforderungen bei der Entsalzung zählen die Verschmutzung durch große thermische Entsalzungsanlagen und die große Energiemenge, die für deren Betrieb erforderlich ist. Da sich die Welt zunehmend auf die Nutzung alternativer Energiequellen zubewegt, sollte diese Sorge im Laufe der Zeit nachlassen.
Während Membranverfahren sauberer und sicherer sind, ist es auch teurer, derartige Entsalzungsanlagen im kommerziellen Maßstab zu bauen. Außerdem werden die Membranen durch übermäßige Benetzung und andere Arten von Verunreinigungen abgebaut, und das Verfahren ist derzeit nicht so effizient wie die meisten thermischen Entsalzungsarten.
In jüngerer Zeit, im Jahr 2019, konnten Forscher eine solare Destillationstechnik entwickeln, bei der das Sonnenlicht auf bestimmte Punkte eines selektiv durchlässige Membran, kochendes Wasser wird dort gesammelt und auf die gegenüberliegende Seite der Membran gedrückt, wo es gesammelt wird eine neue.