แม้ว่าน้ำจะปกคลุมผิวโลกถึง 711 ล้านล้านลูกบาศก์เมตร แต่ทรัพยากรน้ำจืดมีปริมาณน้อยกว่า 2.51 ล้านล้านลูกบาศก์เมตรของทรัพยากรน้ำทั้งหมด น้ำจืดที่มนุษย์สามารถใช้งานได้โดยตรงนั้นหายากเป็นพิเศษ ด้วยการเติบโตของประชากรโลกอย่างต่อเนื่องและการเร่งอุตสาหกรรม ทำให้มากกว่าหนึ่งในสามของภูมิภาคทั่วโลกกำลังเผชิญกับความไม่สมดุลระหว่างอุปทานและอุปสงค์ของน้ำ.
ท่ามกลางสถานการณ์เช่นนี้ บริษัทผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลหลายแห่งกำลังใช้ เทคโนโลยีการแยกเกลือออกจากน้ำ เพื่อส่งมอบทรัพยากรที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตไปยังพื้นที่แห้งแล้งและขาดแคลนน้ำ แก้ไขวิกฤตการขาดแคลนน้ำจืด.
อุตสาหกรรมการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลพัฒนาขึ้นอย่างไร?
ความก้าวหน้าของ อุตสาหกรรมการแยกเกลือออกจากน้ำ ได้รับการขับเคลื่อนมาโดยตลอดด้วยนวัตกรรมที่นำโดยองค์กรในเทคโนโลยีการบำบัดน้ำ.
วิธีการกลั่นในระยะแรก แม้จะสามารถทำให้น้ำทะเลกลายเป็นน้ำจืดได้ แต่ก็ถูกจำกัดด้วยการใช้พลังงานสูงและต้นทุนที่สูง ทำให้ไม่สามารถนำมาใช้แพร่หลายได้ การมาถึงของเทคโนโลยีเมมเบรนแบบรีเวิร์สออสโมซิสในทศวรรษ 1960 ได้ปฏิวัติอุตสาหกรรมการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลอย่างสิ้นเชิงบริษัท IDE ของอิสราเอลเป็นผู้บุกเบิกเทคโนโลยีนี้ โดยยกระดับความแม่นยำของการกรองด้วยเมมเบรนให้ถึงระดับนาโนเมตร โดยใช้แรงดันเพื่อบังคับให้น้ำทะเลผ่านเมมเบรนกึ่งซึมผ่านได้เพื่อแยกเกลือออกจากน้ำทะเล.
ปัจจุบัน เทคโนโลยีการกรองแบบย้อนกลับ (reverse osmosis) มีส่วนแบ่งมากกว่า 70% ของตลาดการแยกเกลือออกจากน้ำทั่วโลก และสามารถลดการใช้พลังงานได้ถึง 60% เมื่อเทียบกับกระบวนการแบบดั้งเดิม อีกทั้งยังลดต้นทุนของน้ำที่ผ่านการแยกเกลือเหลือเพียง $1 ถึง $3 ต่อหนึ่งตัน.
แม้ว่า บริษัทผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลของจีน เริ่มต้นช้า บริษัทในประเทศได้ทะลุผ่านอุปสรรคทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง.
เมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสป้องกันการเกาะติดของเทียนจิน เมมเบรน เทคโนโลยี ยังคงสามารถทำงานได้อย่างเสถียรในน้ำทะเลที่มีความขุ่นสูง ทำลายการผูกขาดทางเทคโนโลยีของต่างประเทศ โครงการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลที่เกาะหลิวหางในโจวซาน มณฑลเจ้อเจียง ซึ่งดำเนินการโดยบริษัท China Power Construction Corporation พวกเขาใช้กระบวนการผสมผสานระหว่าง “เทคโนโลยีเมมเบรน + การกลั่นฉุกเฉิน” เพื่อให้ได้น้ำสำหรับใช้ในครัวเรือนและอุตสาหกรรมในระดับชั้นต่างๆ.
บริษัทผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลเผชิญกับปัญหาอะไรบ้าง?
อย่างไรก็ตาม บริษัทผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลยังคงเผชิญกับความท้าทายสองประการคือการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมและการควบคุมต้นทุน.
① การปล่อยน้ำเกลือเข้มข้นโดยตรงอาจทำลายระบบนิเวศทางทะเล ② ต้นทุนการขนส่งน้ำไปยังพื้นที่ห่างไกลยังคงสูง.
เพื่อเป็นการตอบสนอง บริษัทผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลระดับโลกไม่ได้เพียงแค่ตอบสนองอย่างเฉื่อยชา แต่พวกเขากำลังสำรวจแนวทางแก้ไขที่มุ่งเน้นเป้าหมายอย่างจริงจัง โดยอาศัยข้อได้เปรียบทางเทคโนโลยีและลักษณะเฉพาะของแต่ละภูมิภาค.
ตัวอย่างเช่น กลุ่มบริษัท Hyper ของสิงคโปร์ได้พัฒนาเทคโนโลยีการสกัดแร่จากน้ำเกลือเข้มข้น ซึ่งเปลี่ยนของเสียให้กลายเป็นทรัพยากรมีค่า บริษัท Abengol ของสเปนได้ปรับปรุงระบบฟื้นฟูพลังงานในโครงการที่ซาอุดีอาระเบีย ลดการใช้พลังงานสำหรับการปล่อยน้ำเกลือเข้มข้นลง 251 TP3T และลดผลกระทบต่อทะเลให้น้อยที่สุด รัฐวิสาหกิจของจีนกำลังส่งเสริมระบบ “การแยกเกลือออกจากน้ำ + การเก็บน้ำ + การจัดตารางอัจฉริยะ” บนเกาะต่างๆ โดยใช้อุปกรณ์กักเก็บพลังงานเพื่อปรับสมดุลความผันผวนของน้ำ.
บริษัทผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลได้ดำเนินโครงการอะไรบ้าง?
- โรงงานผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลซาบาห์ในซาอุดีอาระเบียใช้เทคโนโลยีการกรองแบบรีเวิร์สออสโมซิสและการกู้คืนพลังงาน โดยมีกำลังการผลิตต่อวัน 1.5 ล้านตัน เพียงพอที่จะตอบสนองความต้องการน้ำของประชากร 2 ล้านคนในจังหวัดทางตะวันออก.
- โรงแยกเกลือทะเลเจเบลอาลีในสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์สามารถผลิตน้ำด้วยคาร์บอนต่ำผ่านระบบพลังงานแสงอาทิตย์ และการจัดหาน้ำของโรงแยกเกลือทะเลแห่งนี้คิดเป็น 90% ของปริมาณการใช้น้ำทั้งหมดในดูไบ ทำให้กลายเป็น “เส้นชีวิตน้ำ” ของเมือง”
- บริษัทเหมืองแร่ยักษ์ใหญ่ของออสเตรเลีย Rio Tinto ใช้กระบวนการปรับแต่งสามขั้นตอนของ “การบำบัดเบื้องต้น + การกรองขั้นสูง + การกรองแบบย้อนกลับ” เพื่อผลิตน้ำที่ผ่านการกำจัดเกลือแล้วซึ่งมีความต้านทาน ≥15MΩ・cm ซึ่งตรงตามข้อกำหนดน้ำบริสุทธิ์สูงสำหรับการแยกแร่เหล็กโครงการนี้ผสานรวมกับระบบรีไซเคิลน้ำเสียจากเหมืองแร่ โดยผสมน้ำเกลือเข้มข้นกับน้ำเสียจากการแต่งแร่เพื่อสกัดโลหะหายาก เช่น ลิเธียมและแมงกานีส ทำให้เกิด “การใช้ประโยชน์หลายอย่างจากแหล่งน้ำเดียว”
- โครงการผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเล Abu Dhabi Taweel ใช้ระบบ “โมดูลเมมเบรนพลังงานต่ำ + การกู้คืนพลังงานความดันต่าง” และนำระบบเตือนภัยล่วงหน้าการอุดตันของเมมเบรนอัจฉริยะมาใช้อย่างสร้างสรรค์ โดยใช้เซ็นเซอร์ไฟเบอร์ออปติกภายในเมมเบรนเพื่อตรวจสอบความแตกต่างของความดันข้ามเมมเบรนและคุณภาพน้ำแบบเรียลไทม์ สามารถแจ้งเตือนความเสี่ยงของการอุดตันล่วงหน้าได้ 72 ชั่วโมง ช่วยยืดอายุการใช้งานของเมมเบรนจาก 3 ปีเป็น 5 ปี.
สรุป
จากโรงงานที่ตั้งอยู่ริมทะเลทรายตะวันออกกลาง ไปจนถึงโรงงานเหมืองแร่ในออสเตรเลีย และระบบ급น้ำสำหรับเกาะในประเทศของฉัน บริษัทผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลกำลังสร้าง “หอคอยน้ำสีน้ำเงิน” ที่มั่นคงด้วยเทคโนโลยี ดังนั้น เราเชื่อว่าการผสานรวมอย่างลึกซึ้งระหว่างการวิจัยและพัฒนาวัสดุใหม่กับแหล่งพลังงานใหม่ จะทำให้การใช้น้ำจืดจากน้ำทะเลกลายเป็นเรื่องที่ประหยัด เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และมีประสิทธิภาพมากขึ้น.
