Avsaltning av havsvatten i Australien

Sydneys norra stränder . Under de senaste åren har Sydney upplevt viss sötvattenbrist

Australien är den torraste beboeliga kontinenten på jorden och dess installerade avsaltningskapacitet har ökat. Till för några decennier sedan mötte Australien sina krav på vatten genom att ^{dra sötvatten dammar} från och vattenavrinningar . Som ett resultat av vattenförsörjningskrisen under den svåra torkan 1997–2009 började delstatsregeringar bygga avsaltningsanläggningar som renar havsvatten med omvänd osmosteknik . Ungefär en procent av världens dricksvatten kommer från avsaltningsanläggningar.

Den första moderna storskaliga avsaltningsanläggningen var Perth Seawater Desalination Plant , färdigställd i november 2006 och över 30 anläggningar är för närvarande i drift över hela landet. Många anläggningar använder närliggande vind- eller vågparker för att använda förnybar energi och minska driftskostnaderna, och solcellsdrivna avsaltningsenheter används för avlägsna samhällen. ^{[ citat behövs ]}

Bakgrund

Fram till för några decennier sedan mötte Australien sina krav på vatten genom att dra sötvatten från dammar och avrinningsområden . Men under 2000-2010 en betydande brist på nederbörd dränerade vattenreservoarer . De mest drabbade städerna var huvudstäderna, där det råder stor osäkerhet i tillgång och efterfrågan på vatten. År 2007 Sydney , huvudstaden i New South Wales , en dramatisk minskning av sin huvuddammen Warragamba , där vattennivåerna sjönk till 33% av det normala.

Australiens första avsaltningsanläggning byggdes 1903 för att behandla salt grundvatten i guldfälten i västra Australien vid Kalgoorlie . Flera avsaltningsanläggningar byggdes i Australien mellan 1960 och 1980, särskilt efter revolutionen inom membranteknologi som gjorde omvänd osmos ekonomiskt lönsam, men anläggningar för ångkompressionsavsaltning och flerstegs flashdestillation byggdes också. År 2002 var dock bara två avsaltningsanläggningar för omvänd osmos fortfarande i drift, en på Kangaroo Island och den andra på Rottnest Island . Havsvatten omvänd osmos är den enda typen av avsaltningsteknik som för närvarande används för storskaliga avsaltningsanläggningar i Australien, den viktigaste av dessa anläggningar finns i Perth och Sydney .

Metoder

Jämfört med befintliga källor anses avsaltning vara dyrt, men forskning pågår för att utveckla mer effektiv avsaltningsteknik. Trots dess nackdelar anses det vara en möjlig lösning på landets vattenbrist.

Australien är den torraste beboeliga kontinenten på jorden och dess installerade avsaltningskapacitet är cirka 1 % av världens totala avsaltningskapacitet. Department of Agriculture, Fisheries and Forestry har övervägt flera processer för avsaltningsteknik i Australien:

ROSI

En soldriven avsaltningsenhet designad för avlägsna samhällen har testats i Northern Territory. Solarinstallationen för omvänd osmos (ROSI) använder membranfiltrering för att ge en pålitlig och ren dricksvattenström från källor som bräckt grundvatten. Solenergi övervinner de vanligtvis höga energikostnaderna samt utsläppen av växthusgaser från konventionella system för omvänd osmos. En solcellspanel spårar solen och driver de pumpar som behövs för att bearbeta vattnet, med hjälp av det rikliga solljuset som finns tillgängligt i avlägsna regioner i Australien som inte betjänas av elnätet.

Avsaltningsanläggningar

I Australien använder många avsaltningsanläggningar vindkraftsparker för att producera tillräckligt med energi för att driva närliggande avsaltningsanläggningar. Till exempel, Kurnell Desalination Plant , med en kapacitet på att producera 250 miljoner liter (ML) dricksvatten per dag, försörjer 15 % av Sydneys vattenbehov via RO-teknik och drivs med "100 procent förnybar energi" från 140 MW Capital Vindkraftpark. Garden Island-anläggningen, som för närvarande planeras att tas i drift 2014, kommer att drivas av vågenergi, med hjälp av Carnegie Wave Energys CETO- system. Detta system använder nedsänkta bojar för att trycksätta vatten till havs, som leds på land för att antingen driva turbiner för elproduktion eller som i detta fall för att direkt avsalta havsvatten. Garden Island-projektet är ett demonstrationsprojekt i kommersiell skala, som följer ett pilotprojekt utanför Fremantle, västra Australien.

Konstruktion av Adelaides avsaltningsanläggning

Tillgången på förnybara resurser samt deras fluktuationer i elproduktionen från region till region kräver en skräddarsydd design för varje avsaltningsanläggning. För att upprätthålla driften i ett stabilt tillstånd använder många anläggningar förnybar energi medan de är anslutna till ett smart nät, och importerar eller exporterar energi till anläggningen efter behov. Perth Seawater Desalination Plant använder denna strategi där 48 vindturbiner producerar 80MW på Emu Downs vindkraftspark för att ge en total 24MW till avsaltningsanläggningen. Elektrisk energi från den förnybara energin kan också lagras i ackumulatorbatterier och utnyttjas vid behov. Som sett i det PV-drivna RO-systemet i Gillen Bore, Australien; producerar 1 200 L/d. Eller om anläggningen inte behövs på heltid, kan den drivas med ström när den blir tillgänglig. År 2005 tolererade ett PV-drivet hybrid UF/RO-filtreringssystem som tillhandahåller 764 liter per dag brunnseffektvariationer från förändrade väderförhållanden.

Adelaide

I december 2007 tillkännagav den södra australiensiska regeringen att den skulle bygga Adelaide Desalination Plant havsvattenavsaltningsanläggning för staden Adelaide, Australien, belägen vid Port Stanvac . Avsaltningsanläggningen skulle finansieras genom att höja vattenavgifterna för att uppnå full kostnadstäckning.

Perth

Cirka två miljoner människor ockuperar Perth- regionen i västra Australiens sydvästra hörn. Perth Seawater Desalination Plant (PSDP) installerades i slutet av 2006 för att producera upp till 45 gigaliter dricksvatten per år. Dessutom har dess utsläpp av saltlösning inte visat sig ha någon negativ inverkan på miljön. Anläggningen köper sin kraft från el som genereras av Emu Downs vindkraftpark, som ligger 200 kilometer norr om Perth. Vindkraftparken på 83 megawatt består av 48 vindkraftverk och bidrar med över 272 gigawattimmar (GWhr) per år till elnätet, vilket helt kompenserar Perth SWRO Plants uppskattade elbehov på 180 GWhr per år. Anläggningen har väckt intresse från världens vattenindustri och media, och har vunnit ett flertal nationella och internationella utmärkelser inklusive International Desalination Associations International Desalination Plant of the Year 2007.

En annan avsaltningsanläggning för havsvatten vid kusten cirka 160 kilometer söder om Perth är nu i drift. Denna anläggning är designad för att ha en initial årlig produktion på 50 gigaliter som senare fördubblades till 100 gigaliter när projektet slutfördes 2012.

Anderson, JM (2006). "Integrera återvunnet vatten i stadsvattenförsörjningslösningar." Avsaltning 187(1-3): 1-9