Quanto costa la desalinizzazione dell'acqua di mare al gallone?
La desalinizzazione dell’acqua di mare è uno dei modi più importanti per risolvere il problema della carenza di risorse di acqua dolce, ma i suoi costi hanno sempre attirato molta attenzione. Quindi, quanto costa la desalinizzazione dell’acqua di mare per gallone? Prima di rispondere a questa domanda, cerchiamo di capirecos'è la desalinizzazione e come funziona?
Il principio della desalinizzazione dell'acqua di mare è il processo di rimozione del sale dall'acqua di mare attraverso la separazione a membrana, la distillazione e altre tecnologie, trasformandola in acqua dolce che può essere bevuta o utilizzata per l'agricoltura e l'industria. Lo scopo principale di questa tecnologia è risolvere il problema della carenza di risorse di acqua dolce, soprattutto nelle zone aride o nei paesi insulari dove non c'è abbastanza approvvigionamento di risorse di acqua dolce.
2 metodi di desalinizzazione:
Attualmente esistono due metodi principali per la tecnologia di desalinizzazione dell'acqua di mare: distillazione e osmosi inversa. Tra queste, la tecnologia dell’osmosi inversa è attualmente quella più utilizzata.
● Distillazione: La distillazione viene effettuata riscaldando l'acqua di mare, facendola evaporare e condensare in acqua dolce, lasciando il sale nell'acqua originale. Questo metodo include diverse tecnologie come l'evaporazione flash multistadio e la distillazione multistadio, ma solitamente consuma più energia ed è quindi meno utilizzato in alcune occasioni specifiche.
● Metodo dell'osmosi inversa: L'osmosi inversa utilizza una membrana semipermeabile (solitamente una membrana di polietersulfone o poliacrilato) per separare il sale e altre impurità nell'acqua di mare. L'acqua di mare viene pressurizzata e iniettata in un sistema a membrana ad osmosi inversa, dove le molecole d'acqua possono passare attraverso la membrana ma gli ioni sale no, creando acqua dolce. Il metodo dell'osmosi inversa è semplice da utilizzare, ha un basso consumo energetico e può regolare il volume di produzione dell'acqua secondo necessità, quindi è il più utilizzato nei moderni impianti di desalinizzazione dell'acqua di mare.
Prezzo di desalinizzazione per gallone
Molti fattori influenzano il costo didissalazione dell'acqua di mare:
Il costo della desalinizzazione dell’acqua di mare non è statico, ma è influenzato da molti fattori. Nello specifico, i dettagli del progetto, la posizione geografica, le dimensioni, la tecnologia utilizzata, i costi energetici e le considerazioni sulla vita vegetale influenzeranno tutti il costo della desalinizzazione dell’acqua di mare. Pertanto, il costo per gallone di desalinizzazione dell’acqua di mare varierà da progetto a progetto.
Intervallo di costo stimato:
Sebbene i fattori di costo per la desalinizzazione dell’acqua di mare siano complessi, le stime generali suggeriscono che il costo della desalinizzazione dell’acqua di mare varia tra 5 e 10 dollari per 1.000 galloni. Ciò significa che il costo per gallone di desalinizzazione dell’acqua di mare è compreso tra circa $ 0,005 e $ 0,01. Questo intervallo tiene conto dell'influenza di vari fattori, ma è ancora solo una stima approssimativa. Il consumo di energia è la chiave che determina direttamente il costo della desalinizzazione dell’acqua di mare. Negli ultimi 40 anni, con il miglioramento della tecnologia, l’indice di consumo energetico della desalinizzazione dell’acqua di mare è stato ridotto di circa il 90% e i costi sono stati notevolmente ridotti. Da un punto di vista economico e tecnico, il costo unitario della desalinizzazione dell’acqua di mare, in particolare della desalinizzazione dell’acqua salmastra, è in realtà molto competitivo.
Quali sono i fattori che influenzano il costo di desalinizzazione dell'acqua di mare?
Ora che comprendiamo la stima del costo della desalinizzazione dell'acqua di mare per gallone, approfondiamo i fattori specifici che influiscono sul costo della desalinizzazione dell'acqua di mare.
Dettagli del progetto e ubicazione:
Innanzitutto, i dettagli specifici e l’ubicazione di un progetto di desalinizzazione dell’acqua di mare avranno un impatto significativo sui costi. Ad esempio, i costi del terreno, del lavoro e della disponibilità di acqua per la costruzione di impianti di desalinizzazione dell’acqua di mare varieranno nelle diverse regioni, incidendo così sul costo complessivo del progetto.
Dimensioni e tecnologia utilizzata:
In secondo luogo, anche le dimensioni del progetto e la tecnologia utilizzata sono fattori chiave che influiscono sul costo della desalinizzazione dell’acqua di mare. In generale, maggiore è la scala, più avanzata è la tecnologia utilizzata e maggiore è l’efficienza del progetto di desalinizzazione dell’acqua di mare, il costo sarà relativamente inferiore. Pertanto, la scala e l’innovazione tecnologica possono ridurre il costo complessivo della desalinizzazione dell’acqua di mare.
Considerazioni sui costi energetici e sulla vita dell’impianto:
Infine, anche i costi energetici e le considerazioni sulla vita vegetale avranno un impatto significativo sui costi di desalinizzazione dell’acqua di mare. Il processo di dissalazione dell’acqua di mare richiede una grande quantità di supporto energetico, quindi il costo energetico influisce direttamente sul costo complessivo della dissalazione dell’acqua di mare. Inoltre, la durata di vita dell’impianto influirà anche sui costi di investimento e di funzionamento e manutenzione, che a loro volta influiranno sul costo della desalinizzazione dell’acqua di mare.
Quanto costa costruire un impianto di desalinizzazione?
Costo di costruzione degli impianti di desalinizzazione:Il 26 maggio 2020, il governo israeliano ha annunciato che IDE Corporation ha vinto la gara per il più grande impianto di desalinizzazione dell'acqua di mare in Israele: il progetto di desalinizzazione dell'acqua di mare Sorek Phase II. La IDE Corporation si è aggiudicata la gara per l'impianto di osmosi inversa Sorek Fase II con un'offerta di 1,5 miliardi di dollari, con una capacità progettuale di produzione di 820.000 tonnellate di acqua al giorno. Il prezzo per ogni tonnellata d'acqua è di 1,45 shekel israeliani, pari a 0,42 dollari americani. Il costo medio per gallone di desalinizzazione è di $ 0,0016. Il processo su misura di IDE Technology Company ha ancora una volta raggiunto un traguardo rivoluzionario, creando un prezzo dell'acqua basso senza precedenti nel mondo per il processo di dissalazione dell'acqua di mare a osmosi inversa.
●Dopo il completamento dell'impianto idrico ad osmosi inversa Solek Fase II, fornirà ogni anno 200 milioni di metri cubi di acqua potabile all'intero paese di Israele. A quel punto, tutta l’acqua potabile dell’intero paese proverrà dalla desalinizzazione dell’acqua di mare.
●I tre principali impianti di desalinizzazione israeliani: l'impianto di desalinizzazione di Ashkelon (396.000 metri cubi/giorno), l'impianto di desalinizzazione Hydra (525.000 metri cubi/giorno) e l'impianto di desalinizzazione Sorek Fase I (624.000 metri cubi/giorno) sono progettati, costruiti e gestiti dalla società IDE.
Inoltre, secondo un rapporto del China Institute for Marine Development Research, uno dei più grandi al mondoImpianti di dissalazione ad osmosi inversaè stato messo in funzione in Arabia Saudita nel 2022. L'impianto ha una capacità di 600.000 metri cubi al giorno ed è stato riconosciuto dal Guinness World Records come uno dei più grandi impianti di desalinizzazione dell'acqua di mare ad osmosi inversa al mondo. L'impianto funziona con elevata efficienza ed è uno degli impianti di dissalazione dell'acqua di mare più rispettosi dell'ambiente al mondo, con un consumo di elettricità e livelli di rumore minimi durante le operazioni quotidiane. Il costo di investimento dell’impianto è di 2,6 miliardi di riyal sauditi, circa 690 milioni di dollari.
Confronto dei costi di costruzione di 15 impianti di desalinizzazione dell'acqua di mare
Fattori che influenzano i costi degli impianti di desalinizzazione: Costruire impianti di dissalazione su scala globale è un compito complesso influenzato da diversi fattori. Dall'anno di costruzione, alla posizione geografica, alle condizioni geologiche, alla vicinanza all'oceano, all'entità della desalinizzazione, alla tecnologia di desalinizzazione impiegata (come Multi-Stage Flash (MSF) e Osmosi inversa (RO)), ogni fattore ha un impatto significativo sulla costruzione costi. La tabella 1 seguente fornisce una panoramica statistica dei costi di costruzione di 15 impianti di desalinizzazione in tutto il mondo. Confrontando diversi paesi, tecnologie di desalinizzazione e scale dal 2005 al 2023, possiamo discernere le tendenze dei costi di costruzione e il rispettivo peso di vari fattori in questi costi. Questo caso di studio contribuirà a una migliore comprensione della complessità dell’ingegneria della desalinizzazione e fornirà preziose informazioni e indicazioni per futuri progetti simili.
Tabella 1: Caso di studio sui costi di costruzione di un impianto di desalinizzazione (unità: 10^4 metri cubi/giorno)
| Nome del progetto | La zona | Scala (10^4 metri cubi/giorno) | Tecnologia di processo | Tempo/anno di completamento | Costo di costruzione degli impianti di desalinizzazione |
| Shuaiba 3 | Mecca, Saudi Arabia | 128.2 | MSF, RO | 2019 | 821 milioni di dollari (progetto di fase 3) |
| Sorek | Tel Aviv, Israele | 117.2 | RO | 2023 | 1,5 miliardi di dollari |
| Ras Al-Khair | Arabia Saudita, soprattutto | 103.6 | MSF, RO | 2014 | 1,76 miliardi di dollari |
| Taweelah | Abu Dhabi, Emirati Arabi Uniti | 90,92 | RO | 2022 | 890 milioni di dollari |
| JWAP | Jubail, Arabia Saudita | 80 | CON | 2010 | Da 800 milioni di dollari a 1 miliardo di dollari |
| Umm Al-Quwain | Umm Al Quwain, Emirati Arabi Uniti | 68.2 | RO | 2022 | 797 milioni di dollari |
| Jebel Ali M | Dubai, Emirati Arabi Uniti | 63.6 | MSF | 2018 | 400 milioni di dollari |
| Jubail 3A IWP | Jubail, Arabia Saudita | 60 | RO | 2022 | 650 milioni di dollari |
| Svegliarsi 3 | Rabigh, Arabia Saudita | 60 | RO | 2021 | 690 milioni di dollari |
| Prova a indovinare | Orano, Algeria | 50 | RO | 2014 | 495 milioni di dollari |
| Hadera | Israele Hadera | 46.2 | RO | 2010 | 381 milioni di dollari |
| Tuo | Singapore | 45.45 | RO | 2016 | 217 milioni di dollari |
| Shuqaiq 3 | Jizan, Arabia Saudita | 45 | RO | 2021 | 600 milioni di dollari |
| Yanbu 4 | Arabia Saudita, provincia di Al Madinah | 45 | RO | 2023 | 880 milioni di dollari |
| Sulaibia | Kuwait | 37,5 | MSF | 2005 | 377 milioni di dollari |
Classifica e introduzione dettagliata dei 5 impianti di desalinizzazione più grandi del mondo
1. Ras Al Khair, Arabia Saudita – 1.036.000 metri cubi/giorno
Considerato il più grande peso massimo della desalinizzazione al mondo, Ras Al-Khair è un progetto ibrido che utilizza sia le tecnologie MSF (flash termico multistadio) che quelle a osmosi inversa (RO). Il sito, situato a 75 chilometri a nord-ovest di Jubail, serve Riyadh e ha anche una significativa componente di produzione di energia con una capacità di 2.400 MW.
L'appaltatore principale per la costruzione dell'impianto è Doosan e il suo partner del consorzio Saudi Akroden, con Poyry in qualità di consulente del progetto. Ras Al-Khair ha iniziato ad operare nel 2014 ma è stata venduta nel 2017 dalla Salt Water Conversion Company (SWCC) per avviare un programma di privatizzazione e vendere le sue attività.
2. Taweelah, Emirati Arabi Uniti – 909.200 metri cubi/giorno
Sebbene il progetto sia ancora nella sua fase iniziale, una volta completato Taweelah posizionerà gli Emirati Arabi Uniti tra i primi tre. Attualmente, il progetto ha ricevuto offerte da sette consorzi, tra cui ACWA Power Company dell'Arabia Saudita, un consorzio composto dalle francesi Engie e Marubeni, Sumitomo giapponese e Veolia Middle East East), un consorzio composto dalla società spagnola Valoriza Agua e dalla società degli Emirati Arabi Uniti Utico FZC, e il Fondo infrastrutturale II della Banca islamica per lo sviluppo (IDB Infrastructure Fund II).
Il costo minimo di produzione didesalinizzazione dell'acqua di marein questo progetto è fissato a 8,26 dirham degli Emirati Arabi Uniti (circa 2,25 dollari USA) per 4,55 metri cubi. L'impianto di trattamento delle acque reflue utilizzerà la tecnologia dell'osmosi inversa e avrà una capacità di desalinizzazione giornaliera di 909.000 metri cubi. Secondo i rapporti, più di 40 aziende inizialmente hanno espresso interesse per l'offerta Taweelah. Una volta completato, si prevede che la percentuale di acqua di mare desalinizzata prodotta attraverso la tecnologia dell’osmosi inversa nel paese aumenterà dall’attuale 13% al 30% entro il 2022.
3. Shuaiba, Arabia Saudita – 880.000 metri cubi/giorno
Il secondo complesso Shuaiba 3 dell'Arabia Saudita si trova a 90 chilometri a sud della storica città di Jeddah. ACWA Power ha selezionato un consorzio formato dalle tedesche Siemens AG e Doosan Corporation per fornire ingegneria di progetto, approvvigionamento e costruzione della centrale elettrica. Secondo ACWA Power, un progetto di espansione dell'impianto è stato completato e un altro è nelle fasi finali di costruzione, aggiungendo un totale di 400.000 metri cubi al giorno di capacità di osmosi inversa. Una volta completato, nella prima metà del 2019, Shuaiba supererà Ras Al Khair come il più grande impianto di desalinizzazione operativo, con una capacità totale di 1.282.000 metri cubi al giorno. Lo sviluppo fa parte di un piano più ampio della Water and Electricity Corporation (WEC) per aumentare significativamente la capacità di desalinizzazione del paese.
4. Arabia Saudita JWAP - 800.000 metri cubi/giorno
L'impianto di Jubail è uno degli impianti idroelettrici integrati (IWPP) più importanti al mondo ed è una joint venture tra Marafiq, Saudi Electricity Company (SEC), Hydropower Holding Company e il consorzio SGA Marafiq costituito da ENGIE, Gulf Investment Company e il Progetto energetico ACWA . L'attività commerciale inizierà alla fine del 2010, con un periodo operativo previsto di 20 anni. JWAP è un impianto a duplice scopo che comprende la produzione di energia elettrica a ciclo combinato e di acqua di distillazione multieffetto (MED). L'impianto è diviso in quattro blocchi operativi, tre dei quali sono blocchi di energia e di desalinizzazione, e il quarto blocco è un blocco"potere puro"blocco con tre turbine a gas e una turbina a vapore a condensazione di postriscaldamento.
L'impianto è di proprietà della Jubail Water and Electricity Company (JWAP). L’acquirente è Marafiq Water and Supply Company (Tawreed), una consociata interamente controllata da Marafiq, che ha acquistato tutta la produzione dell’impianto attraverso un accordo ventennale di acquisto di energia e acqua (PWPA) con JWAP.
5. (UAQ) Emirati Arabi Uniti – 682.900 Metri Cubi/Giorno
L’Independent Water Project (IWP), situato al confine degli Emirati di Umm Al Quwain e Ras Al Khaimah, è uno dei più grandi impianti di osmosi inversa pure-play sul mercato. Si prevede che UAQ entrerà in operazioni commerciali nel terzo trimestre del 2022 e sarà consegnato su base BOOT (build, own, operate and transfer) come parte di un accordo di acquisto di acqua (WPA) di 35 anni con la Federal Electricity and Water Authority (POCO). off-taker.
Il progetto da 797 milioni di dollari è stato realizzato dal partner cinese Gezhouba Group International Engineering Co., Ltd., con SIDEM-Veolia che fornirà un contratto di ingegneria e approvvigionamento da 255 milioni di dollari. ACWA Power deterrà il 40% e Techton Engineering and Construction deterrà il 35%.
Come viene utilizzata la tecnologia di desalinizzazione dell’acqua di mare nel mondo?
La tecnologia di desalinizzazione dell’acqua di mare è stata ampiamente utilizzata in tutto il mondo e svolge un ruolo importante nel risolvere il problema della carenza di risorse di acqua dolce e nel garantire la sicurezza dell’acqua per la vita umana. Quella che segue è l'applicazione globale della tecnologia di desalinizzazione dell'acqua di mare:
Medio Oriente:A causa della scarsità di risorse di acqua dolce in Medio Oriente, molti paesi adottano la tecnologia di desalinizzazione dell’acqua di mare per soddisfare la crescente domanda di acqua. Paesi come l’Arabia Saudita e gli Emirati Arabi Uniti hanno creato impianti di desalinizzazione dell’acqua di mare su larga scala, che risolvono la maggior parte del fabbisogno di acqua potabile e di acqua industriale attraverso la tecnologia di desalinizzazione dell’acqua di mare.
Singapore:Essendo una città-stato priva di risorse naturali di acqua dolce, Singapore ha adottato la tecnologia di desalinizzazione dell’acqua di mare per affrontare la carenza idrica. Quello di Singaporeimpianto di desalinizzazione dell'acqua di mareutilizza una tecnologia avanzata per diventare una delle principali fonti di acqua potabile del paese.
Australia:L’Australia ha anche installato numerosi impianti di desalinizzazione dell’acqua di mare nell’Australia occidentale, nell’Australia meridionale e in altri luoghi per risolvere il problema della fornitura di acqua dolce nelle aree aride locali. La tecnologia di desalinizzazione dell’acqua di mare fornisce risorse di acqua dolce stabili e affidabili a queste aree.
Cina:Anche le città costiere cinesi come Shanghai e Guangzhou stanno promuovendo attivamente la tecnologia di desalinizzazione dell’acqua di mare per far fronte all’aumento della pressione dell’acqua causata dall’urbanizzazione e dall’industrializzazione. Gli impianti di desalinizzazione dell’acqua di mare sono diventati un’importante fonte idrica supplementare in queste città, garantendo la sicurezza idrica dei residenti urbani.
Altri paesi:Oltre ai paesi e alle regioni sopra menzionati, la tecnologia di desalinizzazione dell’acqua di mare è stata ampiamente utilizzata in tutto il mondo. Molti paesi insulari, città costiere e aree aride utilizzano la tecnologia di desalinizzazione dell’acqua di mare per risolvere i problemi di carenza idrica e promuovere uno sviluppo economico e sociale sostenibile.
Generalmente
La tecnologia di desalinizzazione dell’acqua di mare è stata ampiamente utilizzata in tutto il mondo e svolge un ruolo importante nel risolvere il problema della carenza di risorse di acqua dolce e nel garantire la sicurezza dell’acqua umana. Con il continuo progresso della tecnologia e la promozione delle applicazioni, la tecnologia di desalinizzazione dell’acqua di mare continuerà a contribuire alla gestione globale delle risorse idriche e allo sviluppo sostenibile.