물은 지구 표면의 71%를 덮고 있지만, 담수 자원은 전체 수자원의 2.5% 미만을 차지합니다. 특히 인간이 직접 사용할 수 있는 담수는 더욱 부족합니다. 전 세계 인구가 지속적으로 증가하고 산업화가 가속화되면서 전 세계 지역의 1/3 이상이 물 공급과 수요의 불균형에 직면해 있습니다.
이러한 배경에서 많은 담수화 회사들은 다음을 사용하고 있습니다. 담수화 기술 를 통해 건조하고 물이 부족한 지역에 생명 유지 자원을 공급하여 담수 부족 위기를 해결하고 있습니다.
해수 담수화 산업은 어떻게 발전했나요?
의 발전은 담수화 산업 는 항상 기업 주도의 수처리 기술 혁신에 힘입어 성장해 왔습니다.
초기 증류 방식은 바닷물을 담수화할 수 있었지만 높은 에너지 소비와 높은 비용으로 인해 널리 채택되지 못했습니다. 1960년대에 역삼투막 기술이 등장하면서 해수 담수화 산업에 혁명이 일어났습니다. 이스라엘의 IDE사는 이 기술을 개척하여 멤브레인 여과 정밀도를 나노미터 수준으로 업그레이드하고, 반투과성 멤브레인을 통해 바닷물을 강제로 통과시켜 염수 분리를 달성하는 압력을 사용했습니다.
오늘날 역삼투압 기술은 전 세계 담수화 시장에서 70% 이상을 차지합니다. 또한 기존 공정에 비해 에너지 소비를 60% 절감하고 담수화 비용을 톤당 $1에서 $3로 낮췄습니다.
하지만 중국의 담수화 기업 늦게 시작했지만 국내 기업들은 기술 장벽을 끊임없이 돌파해 왔습니다.
톈진 멤브레인 테크놀로지의 오염 방지 역삼투막은 탁도가 높은 바닷물에서도 안정적으로 작동하여 외국 기술 독점을 깨고 있습니다. 저장성 저우산에 있는 류항 섬 담수화 프로젝트는 중국전력건설공사가 수행했습니다. 이 프로젝트는 “멤브레인 기술 + 비상 증류'의 결합 공정을 사용하여 생활용수 및 공업용수를 단계적으로 공급합니다.
해수 담수화 회사는 어떤 문제에 직면해 있나요?
그러나 담수화 기업은 여전히 환경 보호와 비용 관리라는 이중 과제에 직면해 있습니다.
농축된 염수를 직접 배출하면 해양 생태계에 피해를 줄 수 있습니다. 외딴 지역으로의 물 운송 비용이 여전히 높습니다.
이에 대해 글로벌 담수화 기업들은 수동적으로 대응하는 데 그치지 않고 있습니다. 각자의 기술적 우위와 지역적 특성을 기반으로 한 맞춤형 솔루션을 적극적으로 모색하고 있습니다.
예를 들어 싱가포르의 하이퍼 그룹은 농축 염수 광물 추출 기술을 개발하여 폐기물을 보물로 만들었습니다. 스페인의 아벤골은 사우디 프로젝트에서 에너지 회수 시스템을 최적화하여 농축 염수 배출에 필요한 에너지 소비를 25% 줄이고 바다에 미치는 영향을 최소화했습니다. 중국 국영 기업은 에너지 저장 장비를 사용하여 물 공급 변동에 균형을 맞추기 위해 섬에서 “담수화 + 물 저장 + 지능형 스케줄링” 시스템을 추진하고 있습니다.
담수화 회사들은 어떤 프로젝트를 수행했나요?
- 사우디아라비아의 사바 담수화 플랜트는 역삼투압 및 에너지 회수 기술을 사용하며 일일 생산 능력은 150만 톤에 달합니다. 이는 동부 지역 주민 200만 명의 물 수요를 충족하기에 충분한 양입니다.
- 아랍에미리트의 제벨 알리 담수화 플랜트는 태양광 발전 시스템을 통해 저탄소 생산을 달성합니다. 또한 두바이 전체 물 소비량의 90%를 공급하여 두바이의 “물 생명선”으로 자리 잡았습니다.”
- 호주의 거대 광산업체 Rio Tinto는 “전처리 + 한외 여과 + 역삼투압'의 맞춤형 3단계 공정을 사용하여 저항률 ≥15MΩ・cm의 담수화를 생산합니다. 철광석 선광을 위한 고순도 물 요구 사항을 충족합니다. 이 프로젝트는 광산 폐수 재활용 시스템과 통합되어 농축 염수와 선광 폐수를 혼합하여 리튬 및 망간과 같은 희귀 금속을 추출함으로써 ”하나의 수원에 대한 다중 용도“를 달성합니다.”
- 아부다비 타윌 담수화 프로젝트는 “저에너지 멤브레인 모듈 + 차압 에너지 회수” 시스템을 채택하고 지능형 멤브레인 오염 조기 경보 시스템을 혁신적으로 적용합니다. 멤브레인 내부의 광섬유 센서를 사용하여 멤브레인 차압과 수질을 실시간으로 모니터링합니다. 이를 통해 72시간 전에 오염 위험을 조기에 경고하여 멤브레인 수명을 3년에서 5년으로 연장할 수 있습니다.
요약
중동 사막 끝자락의 공장부터 호주의 광산 시설, 우리나라 섬의 물 공급 시스템까지. 담수화 회사들은 기술로 견고한 “푸른 급수탑'을 건설하고 있습니다. 따라서 신소재 연구 개발과 새로운 에너지원의 통합이 심화될수록 담수화 기술은 더욱 발전할 것입니다. 담수화는 더욱 경제적이고 환경 친화적이며 효율적이 될 것입니다.
