Odsolování mořské vody

• Thesis title in Czech: Odsolování mořské vody
• Thesis title in English: desalination of see water
• Key words: odsolování, reverzní osmoza,
• English key words: desalination, reverse omosis
• Academic year of topic announcement: 2010/2011
• Thesis type: Bachelor's thesis
• Thesis language: čeština
• Department: Institute for Environmental Studies (31-550)
• Supervisor: Ing. Libuše Benešová, CSc.
• Author: hidden - assigned by the advisor
• Date of registration: 30.11.2010
• Date of assignment: 30.11.2010
• Date of electronic submission: 16.05.2011
• Date of proceeded defence: 14.06.2011
• Opponents: doc. RNDr. Martin Pivokonský, Ph.D.

Preliminary scope of work

Voda je jednou z nejrozšířenějších látek na této planetě, její objem se pohybuje kolem 1,3*1018m³. Ovšem voda, kterou můžeme využívat pro zemědělství nebo jako vodu pitnou, tvoří jen nepatrný zlomek z tohoto obrovského množství (velmi přibližně 0,04 %). Většina vody se vyskytuje v oceánech a obsahuje tolik soli, že ji nelze přímo využívat.
V této práci budu popisovat metody odsolovaní vody slané a brakické, jako zdroj vody čisté, vhodné k použití v zemědělství anebo jako zdroj pitné vody. Základním úkolem při odsolení mořské nebo brakické vody je dosáhnout výrazného snížení obsahu solí ve vodě. Směrnice WHO udávají obsah solí v pitné vodě do 0,5 g/l což znamená, že obsah solí je třeba snížit o 75% až 99% (v závislosti na původní koncentraci).

Metody odsolování vody jsou následující.
· Destilace, nejstarší a nejrozšířenější metoda získávaní čisté vody, která je hojně využívána. Jejím velkým záporem, je energetická náročnost výparu vody.
· Vícestupňová destilace, spočívá ve využití odpadního tepla destilace, Toto teplo se dále použije k další destilaci. Vzniká tak řada destilačních komor za sebou. V komorách je navíc potřeba snížit tlak, aby odpadní teplo z předchozí destilační komory dokázalo přivést vodu k bodu varu. Tato metoda je hojně využívána v Saudské Arábii, zařízení Al Khobar IV, kde se takto vyrobí až 272 000 m³ pitné vody denně.
· Komprese páry. Další možnost jak přivést vodu k varu za pomocí odpadního tepla, je stačit páru a zvýšit tak teplo, při níž kondenzuje nad teplotu varu roztoku v destilační nádobě. Ke stlačení se používají kompresory.
· Vymražování, je založeno na krystalizaci čisté vody. Méně energeticky náročné než destilace.
· Elektrodialýza odstraňuje pomocí elektrického proudu z roztoku ionty solí.
· Iontová výměna. K odstranění iontů se používají speciální zařízení, iontoměniče.
· Reversní osmóza je opakem klasické osmózy. Funguje za pomocí polopropustné membrány, které propustí molekuly vody, ale ionty ve vodě zadrží. Energeticky nejvýhodnější metoda.

Ze stručného popisu metod vyplývá, že jsou energeticky náročné a při stoupající poptávce po čisté vodě, zejména v oblastech s nedostatkem vody, stoupají i nároky na výrobu energie, což může mít negativní vliv na životní prostředí. Při některých procesech se také produkuje velké množství skleníkových plynů a to může napomáhat změně klimatu.