Odsolování mořské vody solární energií. I přes neúspěchy je rozvíjeno

DomůObnovitelné zdrojeOdsolování mořské vody solární energií. I přes neúspěchy je rozvíjeno

Spotřeba energie  je jednou z největších překážek, které odsolovací stanice čelí. I když v současné době existuje řada procesů na odsolování vody, tím nejméně energeticky náročným je reverzní osmóza, která vyžaduje mezi 10-13 kWh elektrické energie na tisíc galonů mořské vody (cca 3700 litrů vody). Náklady na elektrickou energii pro zpracování přitom závisí na předběžné úpravě vody, slanosti vody, likvidaci koncentrátů a na regulačních požadavcích.

Za pomoci ropných peněz vybudovala Saudská vládní společnost Saline Water Conversion (SWCC) největší síť odsolovacích stanic, nicméně jako většina zařízení v Saúdské Arábii jsou tyto stanice poháněny převážně fosilními palivy.

Díky prudkému poklesu cen fotovoltaických elektráren začíná solární energie vypadat jako slibná náhrada fosilních paliv v oblasti odsolování vody. Pokus SWCC z roku 2015 otevřít odsolovací stanici v Al Khajfi s napájením ze solárních panelů má nicméně zpoždění. Je pravděpodobné, že po otevření bude solární elektrárna a odsolovací stanice nakonec pracovat odděleně jako nezávislé jednotky. Tento případ nastal již v Maroku, kde se tyto dva systémy také nepovedlo integrovat dohromady u odsolovací stanice poblíž města Marrákeš.

Cena za energie tvoří 40 % až 50 % nákladů na odsolení vody, uvedl CEO Almar Water Solution Carlos Cosín. Lídři tohoto odvětví v Saúdské Arábii, Abu Dhabi a Čile se zajímají o využití solární energie k reverzní osmóze, která využívá elektrickou energii k pumpování vody skrze membránové filtry.

Odsolovací stanice Kurnell

Navzdory chybným úsudkům bude podle Carlose Cosína první komerční odsolovací stanice poháněná solární energií v jedné ze zemí Blízkého východu. Cosín dále předpokládá, že by stanice mohla být otevřena v roce 2021 nebo 2022.

Země v tomto regionu obdrží během roku dostatečné slunečního záření a mohou tak, vzhledem k nedostatku místních zdrojů, vytěžit ze získání levné a čerstvé vody. Využití solární energie u odsolovacích stanic by také znamenalo, že by země Blízkého východu mohly exportovat více barelů ropy, namísto jejích prodávání odsolovacím stanicím za subvencované ceny.

Využití koncentrační solární elektrárny je vhodnější

Koncentrační solární elektrárna (CSP) využívající parabolických zrcadel soustředících sluneční záření na přijímač se dá v některých případech využít pro odsolování vody lépe. Hlavní výhodou je kromě výroby elektrické energie také akumulace tepla, které může stanice využít k odpařování slané vody, na několik hodin.

Klasické solární elektrárny jsou v současné době zhruba o polovinu levnější než CSP elektrárny, ale vyrábí pouze elektrickou energii a neakumulují žádné teplo. Díky tomu jsou klasické solární elektrárny vhodnější pro odsolovací stanice využívající reverzní osmózu než pro stanice využívající proces vypařování.

Nicméně voda z Perského zálivu a Rudého moře je tak slaná, že odsolování vody by mohlo značně zvýšit náklady na elektrickou energii u stanic, které využívají proces reverzní osmózy. V těchto místech by se více vyplatilo zkombinovat odsolovací stanici s CSP elektrárnami, protože náklady na proces odpařování nerostou se slaností vody.

Saudská vláda před několika lety oznámila, že do roku 2032 vybuduje CSP elektrárny o výkonu 25 GW. Studie z roku 2015 došla k závěru, že kombinace CSP a odsolovacích stanic má smysl na Blízkém východě a na jihozápadě Spojených států amerických.

Původní projekt stanice v Al Khajfi, která byla vybudována za účelem využívání solární energie k odsolení vody reverzní osmózou, se jen těsně vyhnul bankrotu. SWCC rozdělila projekt na dvě části, a předala solární část a odsolovací část jiným dodavatelům. Odsolovací stanice bude nakonec pravděpodobně odebírat elektrickou energii z distribuční soustavy.

Zdroj úvodního obrázku: phys.org