Tổng quan công nghệ

Sự gia tăng nhu cầu về nước ngọt trong suốt thập niên 20 đã dẫn đến một cuộc khủng hoảng nước do khan hiếm nước toàn cầu của 40% dân số trên thế giới. Tình hình càng trở nên trầm trọng hơn do nguồn nước ngọt bị ô nhiễm, biến đổi khí hậu toàn cầu, quá trình công nghiệp hóa và sự gia tăng dân số nhanh chóng. Ít hơn 0,008% lượng nước trên trái đất này dành cho dân số hiện tại là 7,7 tỷ người. Cách duy nhất để tăng nguồn cung cấp nước ngọt sẵn có của chúng tôi là thông qua việc khử mặn nước biển. Khử muối qua công nghệ màng lọc thẩm thấu ngược (RO) hiện đang chiếm lĩnh thị trường thế giới. Tuy nhiên, một vấn đề phổ biến của khử mặn RO là chi phí cao so với việc lọc các nguồn nước ngọt khác. Nguyên nhân chính dẫn đến sự chênh lệch này là do chi phí bơm cao áp cho RO. 

Thẩm thấu ngược ly tâm (CRO) có thể giảm đáng kể chi phí bơm cho RO vì nó hoạt động gần với mức năng lượng tối thiểu cần thiết để tách nước ngọt khỏi nước mặn. Nó thực hiện điều này bằng cách quay một mô-đun màng để tạo ra áp suất ly tâm tăng lên khi tăng khoảng cách từ trục quay. Như vậy, áp suất cục bộ chỉ cao hơn một chút so với mức tối thiểu cần thiết cho RO. Ngược lại, khử mặn RO thông thường sử dụng một máy bơm cao áp để vận hành toàn bộ mô-đun màng ở áp suất tối đa. Công nghệ CRO mới này có thể giảm hơn 30% năng lượng cần thiết để thu hồi nước ngọt từ nguồn nước biển với sản lượng là 30%.

Chủ sở hữu công nghệ đang tìm kiếm sự hợp tác với các công ty quan tâm đến việc cấp phép công nghệ này để thử nghiệm thí điểm và ứng dụng thương mại.

Đặc điểm công nghệ, thông số kỹ thuật và ưu điểm

Đặc điểm độc đáo của công nghệ này là tận dụng sự gia tăng áp suất ly tâm được tạo ra bằng cách quay mô-đun màng về trục của nó cho phép thẩm thấu ngược ở áp suất cục bộ tối thiểu . Đối với nguồn cấp nước biển điển hình, điều này có thể được thực hiện với một mô-đun màng có bán kính 72 cm quay ở tốc độ 1000 vòng / phút. Công nghệ thẩm thấu ngược ly tâm này có các tính năng sau: 

§  Quy trình liên tục áp dụng cho cả các ứng dụng thẩm thấu ngược quy mô nhỏ và lớn

§  Giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng so với công nghệ thông thường

§  Giảm mức tiêu thụ năng lượng cho phép hoạt động với khả năng thu hồi sản phẩm cao hơn

§  Mở rộng quy mô đơn giản để có tốc độ nguồn cấp dữ liệu lớn hơn

Ứng dụng tiềm năng

Công nghệ này được áp dụng để khử mặn thẩm thấu ngược nước biển cũng như các nguồn nước lợ và các nguồn nước trong đất liền. Nó cũng được áp dụng để cô đặc bằng công nghệ thẩm thấu ngược của các chất hòa tan khác như etanol từ các dung dịch nước loãng sinh ra từ công nghệ sinh khối. Quá trình thu hồi nước ngọt với khối lượng lớn hơn dẫn đến thu được dòng sản phẩm nước muối đậm đặc hơn. Từ đó thu được các chất hòa tan có giá trị như lithium sử dụng trong pin và rubidi được sử dụng trong chất dẫn quang.

Lợi ích của khách hàng

§  Giảm đáng kể chi phí sản xuất nước ngọt từ nước biển và các nguồn mặn khác

§  Giảm đáng kể chi phí sản xuất etanol từ dung dịch sinh khối pha loãng

§  Cách tiết kiệm chi phí để tăng nguồn nước ngọt trên thế giới

§  Giảm chi phí để sản xuất các nguồn năng lượng tái tạo như ethanol

§  Khả năng thu hồi tăng sẽ làm giảm chi phí thu hồi các chất hòa tan như lithium và rubidi từ nước biển

Nguồn: www.ipi-singapore.org