Предложен новый источник энергии для опреснения морской воды

Маркус Ялайнен (Markus Ylänen) из Инженерной школы Университета Аалто (Финляндия) выдвинул любопытную концепцию опреснения морской воды без использования классических источников энергии.

Сегодня опреснение ведётся в основном при помощи обратного осмоса. Чтобы процесс шёл, он нуждается в подпитке, которую обеспечивают электрическая или тепловая энергия. Поэтому пока опреснённая вода дороже обычной пресной из водоёмов даже в ряде жарких стран с засушливыми сезонами.

AaltoRO стоит размещать у морского берега, неподалёку от крупных центров потребления. (Здесь и ниже иллюстрации Markus Ylänen.)

Предложенная г-ном Ялайненом установка AaltoRO лишена сторонних источников энергии. Её суть в поставленной на ребро платформе размерами 25–30×10 м, находящейся на морском дне у берега. Она колеблется вместе с волнами, создавая давление на воду точно под собой. В платформе есть отверстие, через которое волна под бесплатным давлением поступает в наземную установку обратного осмоса. Там, благодаря всё тому же давлению, полученному от волн, она проходит через мембрану, разделяясь на сильносолёные отходы опреснения (сливаются обратно в море) и пресную воду, не нуждающуюся в дополнительной очистке.

По оценкам автора концепции, система будет стоит от 2,3 до 4,7 млн евро, в зависимости от места постройки. Максимальная производительность одиночной установки — до 3 700 м³ пресной воды в день (до 1,35 млн м³ в год). При этом система, предположительно, будет весьма долговечной за счёт отсутствия моторов и иных подверженных износу элементов.

Для сравнения можно указать, что водовод Пяйянне, снабжающий водой хельсинкскую агломерацию, стоил 200 млн евро (в нынешних ценах), а, скажем, ремонт его части в 2008 году — 18 млн евро. Производительность водовода равна всего 270 тыс. м³ в день (98,5 млн м³ в год), или более 70 предлагаемых AaltoRO. Из этого видно, что стоимость воды, полученной по такому методу, близка к тому, что дают обычные технологии пресного водоснабжения, и меньше всех известных способов опреснения.

Согласно вычислениям, AaltoRO будет наиболее производительна в Австралии, на Канарских островах (где сейчас активно колонизируются большие острова без собственных источников пресной воды), на западном побережье США, в Чили, на Гавайях и в других районах Модульность позволит развернуть установку и на небольших полинезийских островах, где спрос также невелик и сезонен, и в окрестностях крупных прибрежных центров, где волновые опреснители смогут расположиться группами, формируя «волновые фермы». Одна AaltoRO в состоянии дать столько же, сколько расходуют 7 500 австралийцев, 21 150 перуанцев или 750 000 мозамбикцев, или же оросить 139 га в районах без дождей.

Вверху показаны районы, более всего нуждающиеся в пресной воде, а внизу — с самым стабильным уровнем волнения. Частично они совпадают.

При размещении установки в районах с высоким прибоем (бóльшая часть побережья Тихого океана, особенно на Западе) стоимость воды не превысит 0,6 евро за м³, а в местах с предельно слабыми волнами (Балтийское и иные моря) может достичь 1,5 евро. К слову, эти довольно высокие цены (в Израиле вода опресняется за 0,49 евро) взяты для верхних значений стоимости производства и развёртывания AaltoRO, предполагаемых, к примеру, для стран Евросоюза. Но что может стоить 4,7 млн евро в платформе 25×10 м с буями и маленькой мембранной установкой?! Исключительная простота конструкции позволяет надеяться на то, что после вовлечения в производство азиатских игроков ситуация изменится.

Ну и наконец, чтобы подтвердить расчёты Маркуса Ялайнена, нужно построить и испытать опытный образец его установки.

Подготовлено по материалам Университета Аалто.