Penyahgaraman Berkontena: Penyelesaian Air Tawar untuk Amerika Syarikat
Air yang boleh digunakan merupakan sumber yang semakin berkurangan di Amerika Syarikat. Selain pemuliharaan, industri kontena Sistem Penyahgaramans membentangkan kaedah yang ideal untuk menghasilkan air bersih yang andal. Di negeri-negeri seperti Florida, Texas dan California di mana air tawar sukar didapati pada mulanya, komuniti terpaksa mempertimbangkan sumber alternatif air minuman. Selain pemuliharaan, sistem penyahgaraman perindustrian kontena membentangkan kaedah yang ideal untuk menghasilkan air bersih yang andal.
Penggunaan Tenaga
gambar 1 Penyahgaraman
Penyahgaraman XJYadalah penyelesaian yang paling kurang kos efektif dalam menyediakan air tawar, terutamanya dalam persekitaran perindustrian. Bergantung pada jenis penyahgaraman, kosnya boleh meningkat ke tahap yang sangat tinggi jika dibandingkan, kadangkala 100 kali lebih mahal untuk tenaga elektrik sahaja. Dalam hal ini, Osmosis Songsang Penyahgaraman (RO) adalah ideal pada harga hanya 15 kali ganda lebih mahal daripada rawatan air bawah tanah. Secara praktikalnya, jika AS menerima semua air tawarnya daripada penyahgaraman RO, ia bermakna peningkatan tenaga sebanyak 10 peratus -- kira-kira bersamaan dengan peti sejuk tambahan dalam setiap isi rumah (seperti yang dinyatakan oleh artikel yang dikeluarkan oleh AMTA pada tahun 2009).
Selain itu, sistem penyahgaraman RO berskala besar boleh menggunakan sistem pemulihan tenaga untuk mengurangkan jumlah kuasa kuda yang diperlukan untuk pam mereka, sekali gus mengurangkan keperluan tenaga sebanyak lebih separuh dalam situasi ideal. Peningkatan penggunaan tenaga masih menanggung kos yang tinggi, tetapi dengan mengambil kira sistem pemulihan tenaga yang sedia ada, sistem penyahgaraman RO perindustrian adalah lebih murah daripada mengepam air bersih merentasi sempadan negeri. Dengan sangat sedikit sumber air yang tidak bergantung kepada hujan untuk dipilih, penyahgaraman mungkin lebih mahal, tetapi sumber air yang boleh dipercayai secara konsisten disediakan sebagai balasannya. Tanpa kebergantungan pada hujan, penyahgaraman perindustrian menjadikan kemarau bukan isu.
Pembuangan Air Sisa
Berbanding dengan sistem penyahgaraman lain, penyahgaraman RO menawarkan banyak manfaat. Walau bagaimanapun, kesukarannya datang dengan pelupusan air sisa. Bagi setiap gelen air tawar yang dihasilkan oleh RO, jumlah sisa air garam yang setara dilepaskan. Sisa ini pada asasnya adalah enap cemar garam dan mineral, dan membuangnya ke lautan bukan sahaja berbahaya kepada habitat air laut tempatan tetapi juga menyalahi undang-undang di AS.
Walau bagaimanapun, seperti kebanyakan proses perindustrian, penyahgaraman RO menghasilkan produk sisa yang boleh dilupuskan secara bertanggungjawab dengan kesan minimum terhadap alam sekitar, dan terdapat lokasi yang berlaku secara semula jadi di mana ini mungkin, seperti di mana sumber air tawar bertemu dengan sumber air masin. Membuang air yang sangat masin di kawasan di mana air masin dan air tawar sudah bercampur mengurangkan kesannya terhadap alam sekitar. Begitu juga, melepaskan sisa air garam ke atas kawasan dasar laut yang luas (melalui rangkaian paip, sebagai contoh) juga meminimumkan kesannya terhadap alam sekitar. Jika kedua-duanya tidak menjadi pilihan, sisa air garam boleh disejat secara semula jadi menjadi garam komersial -- amalan biasa untuk loji penyahgaraman sedia ada.
Sistem penyahgaraman osmosis songsang berkontena.
Loji penyahgaraman (terutamanya kemudahan RO) bergelut dengan banyak masalah yang sama seperti yang wujud dengan loji pengeluaran air tradisional: Kemudahan ini mahal untuk dirancang, rumit untuk dibina dan tidak dapat menangani perubahan dramatik dalam persekitaran produk -- masalah yang mesti sentiasa ditangani apabila loji air dibina di AS. Walau bagaimanapun, perkembangan teknologi terkini telah menghasilkan sistem penyahgaraman kontena, loji RO yang dibina daripada bekas simpanan 20 atau 40 kaki. Sistem ini bukan sahaja menangani cabaran alam sekitar yang berkaitan dengan penyahgaraman berskala besar tetapi juga masalah logistik yang berkaitan dengan pembinaan loji.
gambar 2 Penyahgaraman kontena
Meletakkan asas loji adalah rumit dan mahal. Hartanah tepi laut di California, sebagai contoh, sangat mahal. Berbanding dengan loji penyahgaraman tradisional, sistem kontena mempunyai jejak yang jauh lebih rendah, hanya memerlukan asas konkrit untuk kontena. Sistem kontena juga bersifat modular dan oleh itu mudah dipasang dalam satu siri jika kapasiti tambahan diperlukan.
Sistem penyahgaraman kontena, yang terdiri daripada sistem pemulihan tenaga dan semua prarawatan terkawal yang diperlukan, boleh menghasilkan setengah juta gelen air setiap hari. Walaupun loji penyahgaraman tradisional di AS menghasilkan puluhan juta gelen air setiap hari, ruang untuk kemudahan besar ini adalah terhad. Sebaliknya, bekas simpanan boleh dimuatkan hampir di mana-mana sahaja.
Secara perspektifnya, jika terdapat satu loji penyahgaraman kontena untuk setiap 10 batu garis pantai California sepanjang 840 batu, mereka akan menghasilkan 42 juta gelen air sehari -- cukup untuk menyediakan bekalan air kalis kemarau untuk 47,000 orang setiap tahun.
Kebolehsuaian
Kualiti air sumber boleh berubah secara mendadak dalam masa yang singkat. Tumpahan, perkembangan alga, migrasi marin dan peristiwa lain boleh menghentikan pengeluaran air untuk tempoh yang lama. Walau bagaimanapun, sistem penyahgaraman kontena boleh dipindahkan ke lokasi baharu dan mula memproses air semula dalam masa kurang daripada sehari, memberi masa kepada kawasan tersebut untuk pulih. Sistem mudah alih ini juga sesuai untuk bantuan bencana, mengarahkan air ke tempat yang diperlukan secepat mungkin. Secara ringkasnya, sistem kontena boleh bersifat sementara atau kekal mengikut keperluan pemiliknya.
Kebolehsuaian
Untuk sumber air yang boleh dipercayai dan boleh diramal yang bebas daripada hujan dan tidak menjejaskan sumber air tawar yang tersedia, sistem penyahgaraman kontena menawarkan pendekatan modular yang boleh merevolusikan cara kita menulenkan air.