A bordo è presente un dispositivo di desalinizzazione? È costoso?
La tradizionale fornitura di acqua dolce offshore si basa sul rifornimento a terra, ma questo deve affrontare molte sfide nei viaggi a lunga distanza e nelle operazioni oceaniche. Per risolvere questo problema, molte navi moderne hanno iniziato ad essere dotate di dispositivi di desalinizzazione.
Quindi, esiste davvero undispositivo di desalinizzazione a bordo? È costoso? Questo articolo esplorerà lo stato attuale, i costi e le prospettive di applicazione dei dispositivi di desalinizzazione a bordo.
Stato attuale dei dispositivi di desalinizzazione a bordo
1. Principio di funzionamento del dispositivo di desalinizzazione:
Il principio di funzionamento dei dispositivi di desalinizzazione a bordo è sostanzialmente lo stesso di quello a terra, utilizzando principalmente la tecnologia dell'osmosi inversa (RO). L'acqua di mare entra nella membrana ad osmosi inversa attraverso una pompa ad alta pressione. La dimensione dei pori della membrana è estremamente piccola, consentendo il passaggio solo delle molecole d'acqua, mentre il sale e le altre impurità vengono trattenute e infine si ottiene acqua dolce. Alcune navi utilizzano anche tecnologie di desalinizzazione termica come la distillazione multieffetto (MED) o la compressione del vapore (VC) per riscaldare l’acqua di mare per farla evaporare e quindi condensarla per ottenere acqua dolce.
2. Attrezzatura:
Attualmente sono dotate di molte navi di grandi dimensioni, come navi da crociera, navi mercantili, navi da guerra e piattaforme di perforazione offshoredispositivi per la desalinizzazione dell'acqua di mare. Questi dispositivi non solo possono fornire acqua potabile ai membri dell’equipaggio e ai passeggeri, ma anche soddisfare le esigenze idriche quotidiane come lavarsi, cucinare e pulire. Alcuni pescherecci e yacht avanzati hanno anche iniziato a installare piccoli dispositivi di desalinizzazione dell’acqua di mare per far fronte al problema idrico delle operazioni offshore a lungo termine.
Qual è il costo dei dispositivi di desalinizzazione dell'acqua di mare marina?
1. Costo dell'attrezzatura:
Il costo dell'attrezzatura del dispositivo di desalinizzazione dell'acqua di mare a bordo della nave dipende principalmente dalle dimensioni e dal tipo di tecnologia del dispositivo. Il prezzo del dispositivo ad osmosi inversa è relativamente basso, ma richiede una pompa ad alta pressione e una sofisticata membrana ad osmosi inversa. I dispositivi di desalinizzazione termica, come la distillazione a effetto multiplo (MED) e la compressione del vapore (VC), presentano alcuni vantaggi sulle navi di grandi dimensioni, sebbene il costo dell'attrezzatura sia più elevato.
Prendine uno di medie dimensionidispositivo ad osmosi inversaad esempio, il costo delle attrezzature varia da 100.000 a 300.000 dollari USA. Questo prezzo include tutti i componenti come il sistema di pretrattamento, la membrana ad osmosi inversa, la pompa ad alta pressione e il sistema di controllo automatico. Il prezzo dei dispositivi di dissalazione termica è più alto, solitamente tra 300.000 e 500.000 dollari USA.
2. Costo di installazione:
Il costo di installazione comprende l'installazione dell'attrezzatura, la messa in servizio e il collegamento della tubazione. A causa dello spazio limitato a bordo, durante il processo di installazione è necessario considerare la disposizione e la comodità operativa dell'apparecchiatura. In generale, i costi di installazione rappresentano circa il 10-20% del costo dell'attrezzatura, cioè tra 10.000 e 100.000 dollari USA, a seconda del tipo di nave e della complessità dell'attrezzatura.
3. Costo dell'operazione:
I costi operativi comprendono principalmente i costi energetici, i costi chimici, i costi di manutenzione delle apparecchiature e lo stipendio del personale. Il consumo energetico del dispositivo ad osmosi inversa è relativamente elevato, principalmente a causa dell'uso della pompa ad alta pressione. Prendendo come esempio un dispositivo ad osmosi inversa con una produzione giornaliera di 50 tonnellate di acqua dolce, il suo consumo energetico giornaliero è di circa 1000-1500 kWh. Calcolato a 0,1 dollari USA/kWh, il costo energetico giornaliero è di circa 100-150 dollari USA.
Inoltre, la membrana ad osmosi inversa deve essere pulita e sostituita regolarmente e anche il costo dei prodotti chimici e della manutenzione rappresenta una certa percentuale. Calcolato complessivamente, il costo operativo di ogni tonnellata d'acqua del dispositivo ad osmosi inversa è di circa 2-5 dollari USA. Il dispositivo di desalinizzazione termica consuma più energia perché fa affidamento sull'energia termica, ma i suoi costi di manutenzione sono relativamente bassi.
Quali sono i vantaggi dei dispositivi di desalinizzazione marina?
● Approvvigionamento idrico autonomo:I dispositivi di desalinizzazione consentono alle navi di essere indipendenti dall'approvvigionamento idrico costiero, soprattutto nei viaggi oceanici e nelle operazioni offshore a lungo termine, per fornire una fornitura stabile di acqua dolce.
● Supporto di emergenza:In situazioni di emergenza, come quando l’approvvigionamento idrico a terra viene interrotto o il percorso devia, i dispositivi di desalinizzazione possono garantire i bisogni di vita di base dell’equipaggio.
● Rispettoso dell'ambiente:I moderni dispositivi di desalinizzazione utilizzano una tecnologia avanzata per ridurre l'uso di agenti chimici e lo scarico di acque reflue e hanno un minore impatto sull'ambiente.
Quali sono le sfide dei dispositivi di desalinizzazione marina?
● Elevato consumo energetico:Il consumo di energia nel processo di desalinizzazione è elevato, in particolare nelle tecnologie di osmosi inversa e di desalinizzazione termica, che richiedono una grande quantità di approvvigionamento energetico.
● Manutenzione complessa:I requisiti di manutenzione dei dispositivi di desalinizzazione sono elevati e il personale professionale è tenuto a condurre ispezioni e manutenzioni regolari per garantire il normale funzionamento dell'apparecchiatura.
● Elevato investimento iniziale:Sebbene i dispositivi di desalinizzazione possano fornire alle navi una fornitura affidabile di acqua dolce nel lungo periodo, il loro investimento iniziale è elevato, il che potrebbe esercitare una pressione economica su alcune piccole navi.
Tendenza allo sviluppo futuro delle apparecchiature di desalinizzazione marina
1. Innovazione tecnologica:
In futuro, la tecnologia di desalinizzazione si svilupperà nella direzione di una maggiore efficienza e di un minore consumo energetico. Ad esempio, l’applicazione della nanotecnologia e dei materiali avanzati aumenterà l’efficienza di filtrazione della membrana ad osmosi inversa e ridurrà il consumo di energia. L'introduzione del sistema di controllo intelligente ottimizzerà ulteriormente il processo di desalinizzazione e ridurrà i costi operativi.
2. Energia rinnovabile:
L’uso di energie rinnovabili come l’energia solare ed eolica per alimentare le apparecchiature di desalinizzazione rappresenta un’importante direzione di sviluppo in futuro. Nei mari soleggiati, le apparecchiature di desalinizzazione solare hanno mostrato un grande potenziale. Attraverso i collettori solari e i pannelli fotovoltaici, fornire direttamente energia per le apparecchiature di desalinizzazione non solo è rispettoso dell’ambiente, ma può anche ridurre notevolmente i costi di consumo energetico.
3. Sostegno politico:
I governi e le organizzazioni internazionali dovrebbero rafforzare il sostegno e la promozione della tecnologia di desalinizzazione. Introdurre politiche pertinenti per incoraggiare le navi a installare apparecchiature di desalinizzazione, fornire sussidi finanziari e supporto tecnico. Allo stesso tempo, rafforzare gli investimenti nella ricerca scientifica per promuovere lo sviluppo e l’applicazione di nuove tecnologie.
Benefici sociali ed economici delle apparecchiature di desalinizzazione marina
1. Migliorare la qualità della vita:
L'applicazione diapparecchiature di desalinizzazioneha notevolmente migliorato la qualità della vita dei membri dell’equipaggio e dei passeggeri. Sia che si navighi nell’oceano o si lavori in mare, una fornitura affidabile di acqua dolce garantisce i bisogni di vita di base e migliora l’efficienza lavorativa e la soddisfazione della vita.
2. Promuovere lo sviluppo dell’economia marina:
Il progresso della tecnologia di desalinizzazione dell’acqua di mare ha fornito un importante supporto allo sviluppo dell’economia marina. Soprattutto nei settori della pesca d’altura, del turismo marino e dello sviluppo delle risorse marine, un approvvigionamento stabile di acqua dolce è una base importante per garantire la produzione e la vita.
3. Tutela dell'ambiente:
Adottando una tecnologia di desalinizzazione dell'acqua di mare rispettosa dell'ambiente, si riduce la dipendenza e il saccheggio delle risorse idriche naturali, il che aiuta a proteggere l'ambiente ecologico. Allo stesso tempo, l’applicazione della moderna tecnologia di desalinizzazione dell’acqua di mare riduce le emissioni inquinanti e ha un impatto minore sull’ecosistema marino.
Conclusione
I dispositivi di desalinizzazione dell'acqua di mare a bordo, come importante mezzo tecnico per risolvere il problema dell'approvvigionamento di acqua dolce in mare, sono stati ampiamente utilizzati in molte navi moderne.
Nonostante le sfide legate all’elevato consumo energetico, alla manutenzione complessa e agli elevati investimenti iniziali, i suoi vantaggi e il suo potenziale saranno ulteriormente sfruttati con il continuo progresso della tecnologia e del sostegno politico.