Brackwasser, eine Wasserquelle mit einem Salzgehalt zwischen Süßwasser und Meerwasser, ist derzeit eine vielversprechende alternative Wasserquelle. Brackwasserentsalzungsanlagen, Dank technologischer Innovationen und der Anpassung an verschiedene Szenarien wird das globale Ungleichgewicht zwischen Wasserangebot und -nachfrage schrittweise verringert.
Diese Art von brackwassergeräte es wurde speziell für Wasserquellen mit niedrigem Salzgehalt wie Grundwasser und Sickerwasser aus Ästuaren entwickelt. Durch verschiedene technologische Verfahren erreicht es eine effiziente Entsalzung und kann effektiv unterschiedliche Wasserversorgungsbedürfnisse in Trockengebieten, der industriellen Wasserversorgung und anderen Anwendungsbereichen decken.
Entwicklungstrends bei Brackwasserentsalzungsanlagen
Modernisierung des Energierückgewinnungssystems
Anlagen zur Brackwasserentsalzung werden stetig verbessert, um eine höhere Energieeffizienz und Modularität zu erreichen. Die traditionelle Umkehrosmose-Technologie ist nach wie vor weit verbreitet, wobei die wichtigsten Weiterentwicklungen auf die Optimierung von Membranmodulen und die Verbesserung von Energierückgewinnungssystemen abzielen.
Das von der australischen Firma SAE entwickelte iSave™-Gerät zur Energierückgewinnung bei der Brackwasserentsalzung kann 95 % der Restenergie aus konzentrierter Sole zurückgewinnen und benötigt lediglich 1,7 Kilowattstunden Strom für die Aufbereitung einer Tonne Brackwasser. Die Betriebskosten belaufen sich auf ca. 0,36 US-Dollar pro Tonne, was einer Energieeinsparung von 60 % im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen entspricht.
Diese rohstoffbasierte Entsalzungstechnologie findet breite Anwendung in Afrika, auf Inseln in Ozeanien und in Trockengebieten. Vier in Südafrika errichtete Entsalzungsanlagen, die jeweils 5.000 Tonnen Wasser pro Tag verarbeiten können, nutzen diese Technologie und haben die Wasserversorgungsprobleme der lokalen Bevölkerung erfolgreich gelöst.
Anwendungsbereich erweitert
Diverse innovative Technologien erweitern kontinuierlich den Anwendungsbereich von Brackwasserentsalzungsanlagen.
Das Team um Professor Yat Li in den USA kombinierte 3D-Drucktechnologie mit kapazitiver Deionisierung (CDI) und entwickelte so eine neue Generation von Brackwasserentsalzungsanlagen. Diese Anlage verzichtet auf herkömmliche Membranstrukturen und nutzt stattdessen positive und negative Elektroden zur Adsorption von Salzionen aus dem Wasser. Bei der Behandlung von Wasser mit niedrigem Salzgehalt ist sie deutlich energieeffizienter als herkömmliche Verfahren, und die entstehende konzentrierte Sole hat minimale Umweltauswirkungen. Die Forscher entwickelten ein poröses, leitfähiges Kohlenstoffmaterial mit einer Oberfläche von 3000 Quadratmetern pro Gramm und kombinierten es mit einer dreidimensionalen, ineinandergreifenden Elektrodenstruktur. Dadurch konnten sie die Entsalzungsleistung erheblich steigern und einen neuen Ansatz für die Grundwasserentsalzung in Küstenregionen schaffen.
Die Technologie zur Brackwasserentsalzung entwickelt sich stetig.
Die Investitionen großer Unternehmen in die Brackwasserentsalzungstechnologie treiben die kontinuierliche Weiterentwicklung dieser Branche voran. Firmen wie Dow Chemical und Hydranautics produzieren Umkehrosmosemembranen, die sich durch hervorragende Entsalzungsleistung und lange Lebensdauer auszeichnen und dadurch auf dem Weltmarkt sehr wettbewerbsfähig sind. Ihre entwickelten Antifouling-Membranmodule bewältigen komplexe Brackwasserzusammensetzungen und reduzieren so den Wartungsaufwand.
Das deutsche Unternehmen Meinert konzentriert sich auf kundenspezifische Lösungen und entwickelt Doppelmembransysteme, die Mikrofiltration und Umkehrosmose für industrielle Anwendungen kombinieren. Es hat sich insbesondere in der Abwasseraufbereitung und Entsalzung für Branchen wie die Elektronik- und Chemieindustrie bewährt.
Was sind die Merkmale kundenspezifischer Brackwasserentsalzungsanlagen?
Im Nahen Osten besteht ein besonderer Bedarf an Brackwasserentsalzungsanlagen. Die dort eingesetzten BWRO-Anlagen sind größtenteils korrosionsbeständig, verfügen über eine hohe Leistungskapazität und widerstehen den rauen Bedingungen hoher Temperaturen und hoher Salzkonzentrationen.
Europäische und amerikanische Regionen legen dagegen mehr Wert auf Umweltschutz und streben danach, Entsalzungsanlagen mit sauberen Energiequellen wie Solar- und Windkraft zu kombinieren, um ein Modell der „Produktion von sauberem Wasser mithilfe von grünem Strom“ zu erreichen.
Das norwegische Start-up-Unternehmen Flocean hat ein Unterwasser-Brackwasserentsalzungsmodul entwickelt, das den natürlichen Druck der Tiefsee zur Entsalzung nutzt. Dadurch werden im Vergleich zu landbasierten Anlagen 30 bis 50 % Strom eingespart und zudem erheblich Platz gespart. Die Markteinführung wird für 2026 erwartet. Das Modul soll den Wasserbedarf in verschiedenen Anwendungsszenarien decken können.
Zusammenfassend
Von energieeffizienter Umkehrosmose bis hin zu innovativen membranlosen Entsalzungslösungen – von Trockengebieten bis zu Küstenregionen spielen Brackwasserentsalzungsanlagen in verschiedenen Bereichen eine entscheidende Rolle. Mit der zunehmenden Integration sauberer Energien und neuer Materialtechnologien wird die Industrie die Brackwasserentsalzungsanlagen weiter modernisieren, Kosten senken, die Effizienz steigern und einen wesentlich bedeutenderen Beitrag zur nachhaltigen Nutzung der globalen Wasserressourcen leisten.
