Yeni yol haritası, endüstrilere düşük maliyetli, düşük enerjili tuzlu su arıtmaya yatırım yapma ve atık suları geri dönüştürme konusunda rehberlik ediyor

0
32

Temiz su için artan talep, kıtlık yaratacak ve yakında. Şimdi, Ulusal Su İnovasyonu İttifakı’nın yeni Ana Teknoloji Yol Haritası, endüstrileri en umut verici teknolojilere yatırım yapmaya yönlendirebilir, böylece tuzlu su, atık su ve diğer atık ürünleri tekrar tekrar geri dönüştürebiliriz. Kredi: Ulusal Su İnovasyonu İttifakı

Tarım, batı Amerika Birleşik Devletleri’nde toplam su tüketiminin yaklaşık %90’ını ve ülkenin geri kalanında yaklaşık %80’ini oluşturmaktadır.

Bu yıl, kuraklıklar, şiddetli orman yangınları ve aşırı sıcak dalgaları, tarım alanlarını tozlu hale getiriyor ve çiftlik arazileri, çiftlik hayvanlarını beslemek için çok kısa olan ot anızlarına dönüşüyor. Yeterli su kaynakları olmadan çiftçiler ve çiftçiler, onlarca yıldır güvendikleri su kaynaklarında eşi görülmemiş kısıtlamalarla karşı karşıya kalıyor.

Ancak tarihi kuraklıklar olmasa bile, artan temiz su talebi kıtlık yaratacak ve yakında. 40 ABD eyaletindeki su yöneticileri, topluluklarının bir kısmının 2024 yılına kadar eksiklik yaşamasını bekliyor. Ancak, akan kanalizasyonlarda, tarım arazilerinde ve hatta okyanusta bekleyen bir çözüm var.

Su güvensizliği büyüdükçe ve nüfus artmaya devam ettikçe, ülke tarım (sulama ve hayvan yönetimi dahil), termoelektrik soğutma, madencilik, petrol ve gaz çıkarma, endüstriyel ve üretim süreçleri, bakım için tuzlu su ve atık su gibi geleneksel olmayan kaynaklardan yararlanabilir. şehir parkları ve mezarlıklar ve hatta içme suyu.

Yine de teknolojik, ekonomik, sosyal ve kültürel engeller, suyun tekrar tekrar geri dönüştürülebildiği döngüsel bir su ekonomisinin akışını engelliyor. Bu nedenle Ulusal Su İnovasyonu İttifakı (NAWI), yalnızca mahsullerin sulanmasını ve hayvanların iyi beslenmesini sağlamakla kalmayacak, aynı zamanda kimsenin susuz kalmamasını da sağlayacak gelecekteki ulusal (ve uluslararası) teknoloji yatırımlarına rehberlik etmeye yardımcı olacak bir ana yol haritası yayınladı. yıkıcı kuraklıklar su kaynaklarımızı tüketiyor.

ABD Enerji Bakanlığı, hem tuzlu sudan hem de atık sudan tuzları ve diğer yabancı maddeleri çıkaran enerji verimli tuzdan arındırma teknolojilerinin gelişimini hızlandırmak için 2019 yılında NAWI’yi kurdu. Amaçları, bu tür cihazların önümüzdeki 10 yıl içinde geleneksel olmayan kaynakların %90’ı için mevcut su arıtma yöntemleriyle aynı (veya daha yüksek) kalitede temiz su üretmesidir. Kaliforniya, Berkeley’deki Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı tarafından yönetilen NAWI işbirliği, Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı (NREL), Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı, Ulusal Enerji Teknolojisi Laboratuvarı ve 250’den fazla endüstri ve akademik ortağı içermektedir.

Ana yol haritası, beş sektördeki teknik zorluklara odaklanan 2020 NAWI Yol Haritası girişiminin sonuçlarını sentezler: güç, kaynak çıkarma (madencilik ve petrol ve gaz arama ve üretimi), endüstriyel, belediye ve tarım. NAWI daha önce her sektöre özel bireysel yol haritaları yayınlamış olsa da, ana yol haritası birden fazla sektörü kapsayan ve döngüsel su ekonomisine geçişi hızlandırabilecek araştırma fırsatlarını derler.

NREL’in lider enerji-su-arazi analisti ve NAWI’nin veri, modelleme ve analiz konu alanı lideri Jordan Macknick, “Sektöre özel yol haritaları bize odaklanabileceğimiz neredeyse 90 farklı şey verdi” dedi. “Dünyada tüm bunları tek bir projede tutarlı bir şekilde ele alabilecek hiçbir miktarda para yok.”

Ana yol haritası, bu 90 seçeneği, en büyük etki potansiyeline sahip olanlardan oluşan daha küçük bir listeye ayırır. Bu alanlardan biri de maliyettir.

Kirleticileri tuzlu su veya atık sudan filtreleyen tuzdan arındırma cihazları ucuz değildir. Macknick, “Şu anda çok fazla enerji kullanan ve aynı zamanda çok pahalı olan ters ozmoz gibi bu çok büyük toplu ayırma teknolojilerini, eser kirleticileri gidermek için kullanıyoruz.” Dedi. “Bülten tahtasına raptiye koymak için neredeyse balyoz kullanıyormuşsun gibi.”

O ve daha geniş NAWI ekibi, kirleticileri daha hızlı, daha ucuz ve daha akıllı çıkarmanın yollarını araştırıyor. Örneğin, selenyum veya bor gibi mikroskobik kirleticileri çıkarmak için toplu ayırma teknolojileri gerekli değildir. Daha küçük, daha hassas teknolojiler aynı işi daha az para ve enerji girdisi ile yapabilir.

Amaçları boru paritesi denen bir şey. Örneğin Denver, Colorado’da geleneksel su kaynakları biterse, o zaman ne olur? Şehir, dağların üzerinden su pompalayabilir, ancak bu yöntem hızla pahalı hale gelir. NAWI ekibi, geri dönüştürülmüş suyu en ucuz yedekleme seçeneği haline getiren bir teknoloji tasarlayabilirse, bu bir kazançtır.

Ancak maliyet tek engel değildir.

Macknick, “Geleneksel olarak muhafazakar su endüstrisi anlaşılır bir şekilde riskten kaçınıyor.” Dedi. “Genel olarak, bu sağlığımız için iyi bir şey. Ama aynı zamanda inovasyonun hızını da daha zorlu hale getiriyor.” Macknick, su endüstrisini geleneksel olmayan su kaynaklarını mevcut altyapılarına dahil etmeye teşvik etmek için, Macknick ve kurumlar arası ekibin maliyetleri düşürmesi ve aynı zamanda bilimin “kurşun geçirmez” olmasını sağlamaları gerektiğini söyledi.

Ve su endüstrisi biraz ikna edilmesi gereken tek grup değil. Bazı tüketiciler hala geri dönüştürülmüş su içme fikrine karşı çıkıyor.

“Suyun geri dönüştürülmesinden veya yeniden kullanılmasından bahsettiğimizde, bir şekilde, bir nehirden alıp arıtabileceğimiz su kadar yeterince temiz veya saf olmadığı konusunda büyük bir algı sorunu var, aslında, çoğu zaman onu daha yüksek bir dereceye kadar arıtıyoruz. doğrudan bir nehirden çekebileceğimiz sudan daha standart,” dedi Macknick.

Algıları değiştirmek zaman alabilir, ancak bu arada NREL, geri dönüştürülmüş suyu yaygın kullanıma yaklaştıran daha verimli, uygun maliyetli teknolojilerin geliştirilmesini hızlandırmaya yardımcı olabilir. Tek bir teknolojik atılım işi bitiremez; su arıtımı genellikle bir düzine farklı işlemi bir arada kullanır. Ancak NREL’in sistem analizi konusundaki derin bilgisi sayesinde, laboratuvar araştırmacıları bu süreçleri bir bütün olarak analiz edebilir ve hangi değişikliklerin en büyük etkiye sahip olabileceğini belirleyebilir.

NREL ayrıca daha önce su teknolojisi maliyetlerini, enerji kullanımını, çevresel etkileri ve esneklik ödünleşimlerini değerlendiren Su Teknoekonomik Değerlendirme Boru-Parite Platformu (Water-TAP3) adlı bir analitik aracın geliştirilmesine öncülük etti. NREL araştırmacıları ayrıca su teknolojisi ve arıtma verileri için ulusal bir hedef olan Su Veri Analizi ve Yönetim Sistemi (Su DAMS) adlı bir veri havuzu geliştirdi. Ve laboratuvar sadece veri toplamaz ve analiz etmez. NREL’in ileri düzey üretim araştırmacıları, kirleticileri daha hızlı ve daha düşük maliyetle çıkarmak için tamamen yeni malzemeler tasarlamaya yardımcı olabilir.

NAWI’nin yeni ana yol haritası, NREL ve ötesinde gelecekteki araştırmalara rehberlik edecek. Macknick, “Gelecekteki yatırımlarımıza rehberlik eden ana yol haritasıdır.” Dedi. “Alan ilerledikçe, sadece Amerika Birleşik Devletleri’nde ve NAWI ile değil, aynı zamanda uluslararası alanda da, sektör geliştikçe ve uyum sağladıkça değişen canlı bir belge olmasını istiyoruz.”

NAWI ana yol haritasının rehberliğinde geliştirilen yeni teknoloji, çiftçilerin atık suları ve hatta çıkarılan kirleticilerin bir kısmını (fosfor ve azot) gübre olarak yeniden kullanmalarına izin verebilir. İklim değişikliği daha fazla kuraklığı, orman yangınlarını ve aşırı sıcak dalgalarını tetikledikçe, çiftçiler ve çiftçiler geleneksel olmayan su kaynaklarıyla ayakta kalabilirler.

Adına rağmen atık suların israf edilmesine gerek yoktur.

Tuvaletten lavaboya: Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı tarafından sağlanan su geri dönüşümü kıtlıkla mücadele ediyor

Alıntı: Yeni yol haritası, endüstrilere düşük maliyetli, düşük enerjili tuzlu su arıtmaya yatırım yapma ve atık suları (2021, 10 Eylül) geri dönüştürme konusunda rehberlik ediyor: https://techxplore.com/news/2021-09-roadmap-industries adresinden 10 Eylül 2021 -invest-low-cost-low-energy.html

Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amaçlı herhangi bir adil işlem dışında, yazılı izin alınmadan hiçbir bölüm çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgi amaçlı verilmiştir.

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz