Suola pois merivedestä

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Suolanpoiston tarve merivedestä:

Suuria suolanpoistolaitoksia on rakenteilla. Toistaiseksi ne on tarkoitettu puhtaan juomaveden hankkimiseksi. Tarvetta on juuri kuivilla alueilla, missä juomavesi on käynyt vähiin.

Nyt alkaisi olla tarve suolanpoistoon myös viljelysten kasteluun. Aavikoituneet alueet saadaan ravinnon ja muun biomassan tuotantoon.

Meriveden suolapitoisuus on 4-5 painoprosenttia. Juomavedeksi ja kasteluvedeksi kelpaa hyvin vesi, jonka suolapitoisuus on 0,5%

Nykyiset menetelmät suolanpoistoon:

Yleisin menetelmä suolanpoistoon on kääteinen osmoosi. Siinä suolainen vesi pumpataan suurella paineella osmoosikalvon läpi. Tuloksena on puhdasta, suolatonta vettä. Kustannukset koituvat punpun vaatimasta tehosta ja suodattimien huollosta, niiden puhdistamisesta ja uusimisesta.

Uudempi, hieman edullisempi menetelmä on Rapid Spray Desalination (RSD). Siinä suolainen vesi ruiskutetaan suurella paineella pieniksi pisaroiksi kuumaan ilmaan. Silloin vesi haihtuu, ja suola putoaa pisaroina ja kiteinä ilmavirrasta alas. Puhdas vesi saadaan talteen, kun ilma jäähdytetään. Taloudellisuuden kannalta ratkaisevaa on painepumpun ja pisaramuodostuksen energiakulutus sekä lämmönvaihdinten tehokkuus.

Näissä kummassakin menetelmässä merivesi on ensi puhdistettava niin, ettei se pilaa tai tuki osmoosikalvoja tai pisarointisuuttimia.

http://www.youtube.com/watch?v=JdN_Yx_5HzI&NR=1
http://www.youtube.com/watch?v=RWM61DXM ... re=related
http://www.prominent.fi/desktopdefault. ... read-2273/
http://translate.google.fi/translate?hl ... nws43.html

Edellisiä parempi menetelmä:

Tehokkaampi menetelmä olisi sentrifugien käyttö. Suolan molekyyli (NaCl) on yli 3 kertaa painavampaa kuin veden (H2O). Siksi on varmaa, että suola erkanee vedestä separaattorissa.

Sentrifugien kokeilu ja tutkiminen ei tunnu kiinnostavan yrityksiä, jotka ovat investoineet osmoosikalvojen, lämmönvaihtimien ja muiden tislauslaitteiden valmistamiseen. Tavoitteena on suoraan vain puhtaan juomaveden tuotanto. On kuitenkin epätaloudellista pudistaa kiinteä roska, kuten plankton ennen suolanpoistoa.

http://www.youtube.com/watch?v=VPff7dEFAqk&NR=1
http://www.vtt.fi/inf/pdf/publications/2004/P518.pdf

Laitteistojen mitoitusta varten on hankittava tutkittua tietoa. Esimerkiksi laboratoriosentrifugilla voi tuottaa yli 3000 g:n kiihtyvyyden. Varustamalla kaksi koeputkea johtokykyantureilla, suolan erottumisnopeus saataisiin mitatuksi g-voiman funktoina. Johtokykymittari on kalibroitavissa ilmaisemaan suolapitoisuutta.

Toinen tutkimuslaite saadaan helposti keskipakopumpusta. Ulos tulevaa rejktiaukkoa pienennetään, ja lähemmäs akselia porataan reikä vähäsuolaiselle akseptivedelle. Vesilaitoksessa tarvitaan pumppuja. Suolanpostoa varten pitäisi valmistaa keskipakopumput, joissa suolainen vesi poistetaan pumpusta uloimmalta kehältä, ja vähäsuolainen vesi hieman ulkokehää sisempää. VTT ja Kemira ovat perustaneet yhteisen vesialan tutkimusyrityksen jo 2 vuotta sitten. (Tekeekö se mitään?)

Paperin valmistuksessa on paljon käytetty pyörrepuhdistimia. Niitä on valmistettu Suomessakin, ja kokemusta on runsaasti. Jotta pyörrepuhdistin toimisi optimitehokkuusalueella, täytyy rejektin osuuden olla 15–25 % syötön määrästä. Siksi pyörrepuhdistuslaitokset koostuvat useasta portaasta. Ensimmäisessä portaassa, joka käsittelee koko puhdistettavaa tilavuusvirtaa, sykloneita on tyypillisesti rinnan kytkettynä useita kymmeniä. Mitä pienempi syklonin halkaisija on, sitä tehokkaampaa on raskaiden epäpuhtauksien poistotehokkuus, mutta vastaavasti sitä pienempi on hydraulinen kapasiteetti.

Suuri määrä rejektivettä suolanpoistossa ei ole ogelma. Se voidaan päästää takaisin mereen. Mitään esipuhdistustakaan ei tarvita. Sentrifugi- ja syklonilaitteet sekä pumput kestäisivät hyvin kaiken roskan, planktonin, kalat ja medusat. Olisi mahdollista rakentaa laitos, joka tuottaisi esim. yhden Niilin verran vähäsuolaista murtovettä viljelyksille. Juomavedeksi siitä voisi osan saostaa perinteisillä menetelmillä. Missä ei vielä ole ole edullista sähkövoimaa, Wärtsilän laivadieseleille olisi kysyntää.

Aiheeseen liittyviä linkkejä:

http://www.edu.helsinki.fi/malu/kirjasto/vesi/main.htm
http://www.google.fi/search?q=hydrocycl ... d=0CCsQsAQ
http://www.hydrocyclones.com/?s=Water%2 ... 61FQze6EHQ
http://www.youtube.com/watch?v=VPff7dEFAqk&NR=1
http://www.youtube.com/watch?v=VPff7dEF ... re=related
http://www.youtube.com/watch?v=_3c57_al ... re=related
Ioninvaihto (video): http://www.youtube.com/watch?v=_3c57_al ... re=related
Haku Google: "hydrocyclone"
http://www.vesipauli.fi/en/references/
http://www.aquaflow.fi/fi/tutkimusjakehitys/

Sivut

Kommentit (66)

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26870
Liittynyt16.3.2005
Tikku
Laitteistojen mitoitusta varten on hankittava tutkittua tietoa. Esimerkiksi laboratoriosentrifugilla voi tuottaa yli 3000 g:n kiihtyvyyden. Varustamalla kaksi koeputkea johtokykyantureilla, suolan erottumisnopeus saataisiin mitatuksi g-voiman funktoina. Johtokykymittari on kalibroitavissa ilmaisemaan suolapitoisuutta.

...

Olisi mahdollista rakentaa laitos, joka tuottaisi esim. yhden Niilin verran vähäsuolaista murtovettä viljelyksille.




Wikipedia tietää Niilin virtaamaksi 2830 m^3/s. Siinä saa jokunen laboratoriosentrifugi surrata koeputkellisen kerrallaan puhtaaksi. Hyvä idea muuten, mutta jossain vaiheessa joku rahoittaja voi alkaa nikottelemaan, kun kerrot että tilataanpas nyt 7,5 miljardia laboratoriosentrifugia, että saadaan pienimittakaavainen koelaitos.

Ja sitten kun teet tuhannen kuutiometrin pytyn, sitä ei enää kiihdytetäkään 3000 g:n kiihtyvyydellä. Ultrasentrifugi ei ole skaalattavissa materiaaliteknisistä syistä.

Devil
Seuraa 
Viestejä1328
Liittynyt16.3.2005
Tikku

Edellisiä parempi menetelmä:

Tehokkaampi menetelmä olisi sentrifugien käyttö. Suolan molekyyli (NaCl) on yli 3 kertaa painavampaa kuin veden (H2O). Siksi on varmaa, että suola erkanee vedestä separaattorissa.

Sentrifugien kokeilu ja tutkiminen ei tunnu kiinnostavan yrityksiä, jotka ovat investoineet osmoosikalvojen, lämmönvaihtimien ja muiden tislauslaitteiden valmistamiseen. Tavoitteena on suoraan vain puhtaan juomaveden tuotanto. On kuitenkin epätaloudellista pudistaa kiinteä roska, kuten plankton ennen suolanpoistoa.


Mistä tuommoisia 3 kertaa painavampia NaCl molekyylejä saadaan sentrifuugattavaksi?
Eikö suola ole vesiliuoksessa ioneina, Na+ ja Cl- ?
Tällöin niiden painoksi jäisi äkkiä laskettuna: vesi 18 g, natrium 22 g ja kloori 36 g.
Kloridi siitä vedestä kait voisi poistua 2x painollaan, mutta natriumin poistossa mennee varmaan jo aika kauan, kun painoero on noin pieni?

X

myooppi
Seuraa 
Viestejä3521
Liittynyt20.7.2010

Aina tarvitaan energiaa ja se nykyisen ilmastonmuutoksen aikakautena on kallista. Käänteisosmoosissa tarvitaa noin 1 MPa =10 barin paine. Tämä vastaa veden nostamista 100 metrin korkeuteen. 1 m3 nostettuna tarvitsee siten 1000 kg*9,8m2/s2*100m=1Mj=0,27 KWh energiaa.
1000 m3 höyrystäminen kuluttaisi 2200 Mj. Vaikka suuri osa saataisiin takaisin esimerkiksi lämmitysenergiana, menetelmä olisi liian energiasyöppö.
Sentrifugissa kiihdyttäminen sekin kuluttaisi energiaa, jota ei kaikkea saataisi talteen. Sekin menetelmä hävinnee käänteisosmoosille. Sähköisten voimien johdosta kloori ja natrium eroaisivat yhdessä. Tuota voimaa ei mikään sentrifugi voisi vastustaa.

Tieteellisesti tutkittu ja todistettu - mutta silti voi olla totta.

Vierailija
fenomenologi
Aaltojen voimalla voisi pumpata alipaineen tislauslaitteistoon, jota aurinko lämmittää.

Noni Tähän suuntaan pitäisi ajatella.

Jo siitäkin syystä että, niillä alueilla joilla "makeaa" vettä tarvitaan, on yleensä helvetin lämmintä.

Sinne ambomaihin mitään ..tun miljoonien suodatin-sentrifuugi-labra systeemeitä tarvita. Sinne tarvitaan tervettä järkeä.

Pacanus Rusticanus
Seuraa 
Viestejä7843
Liittynyt1.2.2010

Suhteellisuudentaju mittakaavoissa pettää helposti.

Mm. viljan hinta on niin alhainen, että pelkkä kasteluveden pumppaaminen makeanveden lähteestä pellolle maksaa energiakustannuksena enemmän, kuin on tuotteen markkinahinnan ja pelkkien tuotannon muuttuvien kustannusten ero.

Anteeksi. En_Osaa_Kirjoittaa_Tätä_Yksinkertaisemmin.

- Ubi bene, ibi patria -

Vierailija

Mistä tuommoisia 3 kertaa painavampia NaCl molekyylejä saadaan sentrifuugattavaksi?
Eikö suola ole vesiliuoksessa ioneina, Na+ ja Cl- ?
Tällöin niiden painoksi jäisi äkkiä laskettuna: vesi 18 g, natrium 22 g ja kloori 36 g.
Kloridi siitä vedestä kait voisi poistua 2x painollaan, mutta natriumin poistossa mennee varmaan jo aika kauan, kun painoero on noin pieni?

Sentrifugi ei poista klooria kloorina. Suolapitoisuus vain muuttuu g-voiman vaikutuksesta. Tämä tapahtuu luonnossakin. Suolaista pintavettä syntyy lähempänä päiväntasaajaa. Merivirrat vievät pintaveden napa-alueille. Siellä se painuu pohjaan, ja virtaa lähellä pohjaa takaisin kohti päiväntasaajaa.

Vierailija
viljan hinta on niin alhainen, että pelkkä kasteluveden pumppaaminen makeanveden lähteestä pellolle maksaa energiakustannuksena enemmän, kuin on tuotteen markkinahinnan ja pelkkien tuotannon muuttuvien kustannusten ero.
Eikä maksa. Satasen vähän reilu maksaa...

Vierailija
Pacanus Rusticanus
Suhteellisuudentaju mittakaavoissa pettää helposti.
.

/home/seppo/00X/11/SUOLANPOISTO/KESKIPAKOPUMPPU.jpg

Energiaa on paljon, mutta sitä ei voi syödä. Kuivaa peltoa on paljon, mutta ei vettä niiden kasteluun.

Vierailija

"myooppi" kirjoitti:
Aina tarvitaan energiaa ja se nykyisen ilmastonmuutoksen aikakautena on kallista. Käänteisosmoosissa tarvitaa noin 1 MPa =10 barin paine. Tämä vastaa veden nostamista 100 metrin korkeuteen. 1 m3 nostettuna tarvitsee siten 1000 kg*9,8m2/s2*100m=1Mj=0,27 KWh energiaa.
1000 m3 höyrystäminen kuluttaisi 2200 Mj. Vaikka suuri osa saataisiin takaisin esimerkiksi lämmitysenergiana, menetelmä olisi liian energiasyöppö.
Sentrifugissa kiihdyttäminen sekin kuluttaisi energiaa, jota ei kaikkea saataisi talteen. Sekin menetelmä hävinnee käänteisosmoosille. Sähköisten voimien johdosta kloori ja natrium eroaisivat yhdessä. Tuota voimaa ei mikään sentrifugi voisi vastustaa.




Höyrystämisen pisaroista RSD-menetelmällä väitetään olevan käänteisosmoosia edullisempaa. Voi johtua osmoosikalvojen hinnasta ja huoltotarpeesta.

Sentrifugissa kiihdyttäminen kuluttaa energiaa, mutta laitehuoltoa olisi vähän. Pyörrepuhdistin on yksinkertainen laite. Sekin kelpaa suolan erottamiseen vedestä.

sinnipirtti
Seuraa 
Viestejä5161
Liittynyt1.7.2007
Tikku
Pacanus Rusticanus
Suhteellisuudentaju mittakaavoissa pettää helposti.
.

/home/seppo/00X/11/SUOLANPOISTO/KESKIPAKOPUMPPU.jpg

Energiaa on paljon, mutta sitä ei voi syödä. Kuivaa peltoa on paljon, mutta ei vettä niiden kasteluun.

juuri näin...

käytäisit vaikka ennemin kuvaton.com/k kuvien laittamiseksi foorumeille kuin että laittaisit tietokoneesi hakemistopolun esille.

toisen polven pilkkuvirhe

Pacanus Rusticanus
Seuraa 
Viestejä7843
Liittynyt1.2.2010

Opetelkaa käyttämään noita lainauskehyksiä oikein!
----------------------------------------------------------------------

Pari juttua pistän tapetille:

Yhteiskunnan kaksoisvesijärjestelmien harmaata jaetta käytetään liuosviljelyssä paljonkin. Miljoonakaupungit ja turistikeskukset tuottavat paljon harmaata vettä, jos infra on olemassa. Merivedestä tuotettu vesi on järkevää käyttää ihmisten ja eläinten tarpeisiin ensisijaisesti. Suomessa ei tähän ole tarvetta. Itse en käytä harmailla vesillä liuoskasvatettua ruokaa. Tökkii.

Peltoviljelyyn ei pystytä tuottamaan puhdistettua vettä. Jo haihdunta on pelkästään liian suuri este. 1 tavallinen kastelutykki tarvitsee 100-300 kuutiometriä vettä tunnissa. Syy ettei niitä enää nähdä pelloilla, on pumppauksen liian suuri polttoaine/sähkökustannus. 15-30 litraa naftaa tunnissa ja silleen. Säätösalaojitus tai muu altakastelu tietysti on jossain tilanteessa mahdollista ja ne toimivat silloin huomattavasti suuremmalla hyötysuhteella, kuin päältäkastelu.

Utön linnakkeella oli kai Suomen ensimmäinen julkinen suolanpoistolaitos. Öklöä vettä oli. Ei mitään makua.

- Ubi bene, ibi patria -

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat