Gaano karaming kuryente ang kailangan ng malaking desalination plant para gumana sa isang araw?
Teknolohiya ng desalinationay naging isang mahalagang paraan upang malutas ang problema ng kakulangan sa sariwang tubig sa maraming rehiyon sa buong mundo. Sa patuloy na pag-unlad ng teknolohiya at pagsulong ng aplikasyon nito, parami nang parami ang mga planta ng desalination na ginamit sa mga lugar sa baybayin. Gayunpaman, ang mataas na pagkonsumo ng enerhiya ng desalination ay palaging nakakaakit ng maraming pansin.
Kaya, gaano karaming kuryente ang natupok ng isang malaking desalination plant kapag ito ay nagpapatakbo sa isang araw? Susuriin ng artikulong ito ang isyung ito nang detalyado upang matulungan ang mga mambabasa na mas maunawaan ang pangangailangan ng enerhiya sa likod ng desalination.
Sukat at proseso ng malalaking halaman ng desalination
Bago talakayin ang pagkonsumo ng enerhiya, kailangan muna nating maunawaan ang sukat at proseso ng mga halaman ng desalination. Sa kasalukuyan, ang pinakamalawak na ginagamit na mga proseso ng desalination sa mundo ay pangunahing kinabibilangan ng reverse osmosis (RO) at multi-stage flash (MSF) na mga proseso ng distillation. Ang iba't ibang mga proseso ay tumutugma sa iba't ibang antas ng pagkonsumo ng enerhiya.
● Reverse osmosis process (RO):Gumagamit ang pamamaraang ito ng high-pressure pump upang itulak ang tubig-dagat sa isang semipermeable na lamad upang alisin ang asin at iba pang mga dumi at makakuha ng sariwang tubig. Karaniwang mababa ang pagkonsumo ng enerhiya ng proseso ng reverse osmosis, ngunit kailangan pa rin ng maraming kuryente upang mapanatili ang operasyon ng high-pressure pump.
● Multi-stage flash process (MSF):Ang pamamaraang ito ay nagpapainit ng tubig-dagat at gumagamit ng mga multi-stage na low-pressure evaporator upang unti-unting mag-evaporate at ma-condense ang tubig-dagat upang paghiwalayin ang sariwang tubig. Ang pagkonsumo ng enerhiya ng multi-stage na proseso ng flash ay medyo mataas, pangunahin dahil ang isang malaking halaga ng enerhiya ng init ay kinakailangan upang mapainit ang tubig-dagat.
Para sa isang malaking planta ng desalination, ang kapasidad ng pagproseso sa pangkalahatan ay mula sa daan-daang libong metro kubiko hanggang milyon-milyong kubiko metro. Ang pagkuha ng isang reverse osmosis desalination plant na may kapasidad sa pagpoproseso na 500,000 cubic meters/day bilang isang halimbawa, ang kuryenteng kinakailangan para sa pang-araw-araw na operasyon nito ay tatalakayin sa ibaba.
Pagsusuri ng pagkonsumo ng enerhiya ng reverse osmosis desalination plants
1. Pagkonsumo ng enerhiya sa bawat yunit ng output ng tubig
Ang pagkonsumo ng enerhiya ng desalination ng tubig-dagat ay karaniwang sinusukat sa mga tuntunin ng pagkonsumo ng enerhiya bawat metro kubiko ng sariwang tubig. Ayon sa istatistikal na data, ang kasalukuyang antas ng pagkonsumo ng enerhiya ng proseso ng reverse osmosis ay humigit-kumulang 3-6 kilowatt-hours/cubic meter (kWh/m³). Ang halagang ito ay mag-iiba depende sa teknikal na antas, kahusayan ng kagamitan at mga kondisyon ng tubig-dagat ng iba't ibang lugar ng halaman.
● Mababang antas ng pagkonsumo ng enerhiya: 3 kWh/m³
● Mataas na antas ng pagkonsumo ng enerhiya: 6 kWh/m³
2. Pagkalkula ng kabuuang pagkonsumo ng enerhiya
Ipagpalagay na aplanta ng reverse osmosis desalinationgumagawa ng 500,000 metro kubiko ng sariwang tubig bawat araw, ang kabuuang pang-araw-araw na pagkonsumo ng enerhiya ay maaaring kalkulahin sa pamamagitan ng sumusunod na formula:
Kabuuang pagkonsumo ng enerhiya (kWh) = produksyon ng tubig (m³) × yunit ng produksyon ng tubig pagkonsumo ng enerhiya (kWh/m³)
Kunin ang mas mababang antas ng pagkonsumo ng enerhiya na 3 kWh/m³ bilang isang halimbawa:
Kabuuang pagkonsumo ng enerhiya = 500,000m³/araw×3kWh/m³=1,500,000kWh/araw
Ibig sabihin, ang araw-araw na konsumo ng kuryente ng desalination plant ay 1.5 million kWh. Kung kalkulahin sa mas mataas na antas ng pagkonsumo ng enerhiya na 6 kWh/m³, ang konsumo ng kuryente ay 3 milyong kWh.
3. Mga salik na nakakaapekto sa pagkonsumo ng enerhiya
Sa aktwal na operasyon, ang pagkonsumo ng enerhiya ay apektado din ng mga sumusunod na salik:
● Kaasinan ng tubig dagat:Kung mas mataas ang kaasinan, mas mahirap i-desalinate ang tubig-dagat, at mas mataas ang kinakailangang pagkonsumo ng enerhiya.
● kahusayan ng kagamitan:Ang kahusayan ng kagamitan ay direktang nakakaapekto sa pagkonsumo ng kuryente, at ang high-efficiency na kagamitan ay maaaring makabuluhang bawasan ang pagkonsumo ng enerhiya.
● Mga kundisyon sa pagpapatakbo:Ang mga pagbabago sa mga kadahilanan tulad ng temperatura at presyon ay makakaapekto sa paggamit ng kuryente.
Iba pang mga pagsasaalang-alang sa pagkonsumo ng enerhiya
Bilang karagdagan sa direktang pagkonsumo ng kuryente, ang malakihang desalination na mga planta ay nagsasangkot din ng iba pang mga uri ng pagkonsumo ng enerhiya, tulad ng gasolina o singaw na kinakailangan upang magpainit ng tubig-dagat, at pantulong na pagkonsumo ng enerhiya para sa pagpapanatili ng kagamitan at mga operasyon ng halaman. Bagama't ang pagkonsumo ng enerhiya na ito ay karaniwang lumilitaw sa anyo ng init o iba pang mga anyo, maaari silang tuluyang ma-convert sa pangangailangan ng kuryente, na higit pang tumataas ang kabuuang konsumo ng enerhiya ng planta.
Power supply at epekto sa kapaligiran
Ang ganitong mataas na pangangailangan ng kuryente ay karaniwang kailangang suportahan ng isang dedikadong sistema ng supply ng kuryente. Halimbawa, ang mga malalaking planta ng desalination ay karaniwang konektado sa lokal na grid ng kuryente o nilagyan ng mga nakalaang planta ng kuryente (tulad ng mga planta ng kuryente sa natural na gas) upang matiyak ang tuluy-tuloy at matatag na supply ng kuryente. Ang mataas na pagkonsumo ng enerhiya na ito ay hindi lamang nagdudulot ng hamon sa sistema ng suplay ng kuryente, ngunit naglalagay din ng isang tiyak na halaga ng presyon sa kapaligiran.
Epekto sa kapaligiran: Ang malakihang pagkonsumo ng kuryente ay nangangahulugan ng pagtaas sa mga emisyon ng carbon dioxide, lalo na kapag ang mga fossil fuel ay ginagamit para sa pagbuo ng kuryente. Bagama't ang mga halaman ng desalination ay nag-ambag sa paglutas ng problema ng kakulangan sa sariwang tubig, hindi maaaring balewalain ang negatibong epekto nito sa kapaligiran.
Buod
Mula sa pagsusuri sa itaas, makikita na amalakihang reverse osmosis desalination plantna may kapasidad sa pagpoproseso na 500,000 cubic meters kada araw ay kumukonsumo ng humigit-kumulang 1.5 milyon hanggang 3 milyong kWh ng kuryente sa isang araw ng operasyon. Ang antas ng pagkonsumo ng enerhiya na ito ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan, kabilang ang kaasinan ng tubig-dagat, kahusayan ng kagamitan, at ang pagpili ng mga partikular na proseso.
Sa buong mundo, ang teknolohiya ng desalination ay nagbibigay ng mahalagang mapagkukunan ng tubig para sa maraming lugar na kulang sa tubig. Gayunpaman, ang mataas na pagkonsumo ng enerhiya ng teknolohiyang ito ay nagdudulot din ng mga hamon. Paano bawasan ang pagkonsumo ng enerhiya at epekto sa kapaligiran habang tinitiyak na nananatiling mahalagang isyu ang supply ng tubig na kailangang harapin sa larangan ng desalination.
Sa pamamagitan ng siyentipikong pagpaplano at pamamahala, pati na rin ang paggamit ng mga bagong teknolohiya, ang mga problemang ito ay maaaring maibsan sa isang tiyak na lawak, sa gayon ay makakamit ang napapanatiling pag-unlad ng desalination. Para sa anumang bansa o rehiyon, ang pagtatayo at pagpapatakbo ng mga planta ng desalination ay kailangang makahanap ng balanse sa pagitan ng pagkonsumo ng enerhiya at pangangailangan ng supply ng tubig upang matiyak ang isang matatag na supply ng mga mapagkukunan ng sariwang tubig.