Maximizando a eficiência energética da SWRO
A dessalinização mitiga o risco de escassez de água, mas seu consumo de eletricidade impulsiona custos e emissões de GEE. O SWRO com eficiência energética faz parte da solução.
Alta pressão não tem que ser cara
Para produzir água potável, a osmose reversa de água do mar (SWRO) depende de alta pressão, que representa cerca de 70% do consumo de energia da SWRO. Quanto mais eficientemente a usina de SWRO produz e usa alta pressão, menores são suas emissões de OPEX e GEE.
Embora a tecnologia de membrana e o design da planta também economizem energia, o maior potencial para reduzir o consumo de eletricidade da SWRO reside nos dispositivos de recuperação de energia (ERDs) e na própria bomba de alta pressão. Os ERDs reutilizam alta pressão que, de outro modo, seria desperdiçada para economizar 60% em energia. As bombas de alta pressão mais eficientes em termos energéticos economizam até 20% em comparação com bombas menos eficientes.
Ao longo da vida útil de uma usina de SWRO, os investimentos em eficiência energética pagam grandes dividendos. As despesas operacionais representam dois terços dos custos totais de propriedade, e os custos de energia elétrica representam mais da metade de todas as despesas operacionais.
A escassez de água é um problema crescente. A dessalinização pode ajudar
A água doce é uma necessidade humana básica, mas em muitos lugares a combinação de aumento da demanda e diminuição da oferta já atingiu níveis críticos.
Por um lado, consumimos mais devido ao crescimento populacional, mais agricultura e maior atividade industrial. Por outro lado, há menos água doce disponível devido ao uso excessivo, esgotamento do aquifero, desperdício, mudanças climáticas e poluição.
Em muitos lugares, a dessalinização é a única maneira de superar o crescente problema da escassez de água e fornecer água suficiente para as populações com sede.
A história da dessalinização: nova tecnologia melhora a eficiência energética
As inovações tecnológicas tornaram a dessalinização significativamente mais eficiente em termos de energia nos últimos 50 anos, mas ainda há muito progresso a ser feito. Os custos financeiros do consumo de energia tornam a dessalinização muito cara para muitos dos que mais precisam, mas os custos ambientais das emissões de GEE devido à geração de eletricidade também são uma preocupação crescente.
Eletricidade: a maior parcela do custo total de propriedade da SWRO
Ao longo de uma vida útil de 25 anos, as despesas operacionais representam dois terços do custo total de propriedade (TCO) para a usina de SWRO média e pequena. A energia elétrica representa mais da metade do OPEX, e a maior parte disso aciona bombas de alta pressão para o processo de OR.
Mesmo pequenas melhorias na eficiência da bomba de alta pressão têm enormes consequências para o custo total de propriedade de uma usina.
Todas as condições de SWRO variam, mas a eficiência da bomba não precisa variar
Os operadores de SWRO dependem de 2 tipos de bomba para alta pressão: centrífuga (CF) ou de deslocamento positivo (PD). Com taxas de eficiência energética de até 92%, as bombas PD são inerentemente mais eficientes do que as bombas CF, cujas eficiências variam entre 78-88%.
Mas as bombas PD têm outra vantagem para SWRO: suas vazões são independentes da pressão de trabalho. As taxas de fluxo variam devido às diferenças sazonais na salinidade da água do mar e na demanda por água.
Nas bombas CF, a pressão e as vazões são interdependentes. Essa diferença tem consequências cruciais para a eficiência energética. As bombas CF são projetadas para um ponto estreito de melhor eficiência em uma determinada vazão, enquanto as bombas PD mantêm consistentemente alta eficiência em vazões variáveis.
As bombas de alta pressão da Danfoss são ideais para SWRO
As bombas de pistão axial da Danfoss são bombas de deslocamento positivo projetadas especificamente para economizar energia em processos de SWRO de alta pressão.
Com sua eficiência energética consistentemente alta em condições operacionais variáveis, elas economizam 15-20% em OPEX e emissões de GEE em comparação com bombas centrífugas, e geralmente têm um período de retorno de menos de dois anos em retrofits.
Bombas de alta pressão de alta eficiência energética
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A Danfoss é dedicada à engenharia de soluções com eficiência energética. Nosso blog explora questões relacionadas à eficiência energética e de custos na osmose reversa de água do mar.
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