در دهه ۱۹۶۰ ، آب شیرین کن صنعتی به عنوان یکی از مهمترین وسایل تصفیه آب شور ظاهر شد. تا آن را به استانداردهای قابل قبول کیفیت آب برای استفاده در نقاط مختلف جهان و بخش های صنعتی برساند. تأثیرات تغییرات آب و هوایی ، افزایش جمعیت و افزایش صنعتی شدن نقش مهمی در کمبود آب ایفا کرده. و تأثیر قابل توجهی بر تقاضای آب داشته است. تعداد زیادی از کشورها در آفریقا ، خاورمیانه و آسیا تحت فشارهای جدی آب شیرین قرار دارند. و با افزایش کمبود آب تا سال ۲۰۲۵ مواجه هستند. همچنین لازم به ذکر است که تقریبا ۴۰ درصد از جمعیت جهان در فاصله ۱۰۰ کیلومتری یک اقیانوس زندگی می کنند.بدین وسیله نمک زدایی آب دریا را به عنوان بخشی جدایی ناپذیر از واکنش کره زمین به کم آبی توجیه می کند
این مقاله مروری بر هزینه آب شیرین کن صنعتی و اجزای اصلی هزینه سرمایه مرتبط و هزینه بهره برداری و نگهداری ارائه می دهد.
نمک زدایی سهم بازار و روندها
شایع ترین اشکال نمک زدایی را می توان به دو نوع فناوری تقسیم کرد
نمک‌زدایی حرارتی در درجه اول با تقطیر چندگانه (MED) و همچنین تقطیر چند مرحله‌ای (MSF) نشان داده می‌شود. فشرده‌سازی بخار مکانیکی (MVC) در درجه اول برای نمک‌زدایی TDS بالا (> 45000 میلی گرم در لیتر) یا فاضلاب صنعتی به منظور استفاده مجدد و لزوماً برای مصارف آشامیدنی استفاده نمی شود.
جداسازی غشای اسمز معکوس (RO) ، که از یک مانع غشایی و پمپاژ انرژی برای جداسازی نمک ها از آب شوری بالا (معمولاً کمتر از ۴۵۰۰۰ میلی گرم در لیتر) استفاده می کند.
فن آوری های نمک زدایی قادر به تصفیه آب از منابع مختلف هستند.از جمله آبهای زیرزمینی شور ، آبهای سطحی ، آب دریا و فاضلاب خانگی و صنعتی. اما نه محدود به آنها. هزینه‌های ساخت نیروگاه‌ها برای نمک‌زدایی بعد از پیشرفت و بهبود فناوری‌ها کاهش یافته است.
کاهش هزینه آب شیرین کن صنعتی
این کاهش هزینه یکی از عوامل اولیه پذیرش ، رشد و موفقیت نمک زدایی بوده است. از سال ۱۹۶۰هزینه آب شیرین کن چندمرحله ای (MSF) تقریباً ده برابر کاهش یافته است.با هزینه تقریبی واحد ۱۰.۰۰ دلار آمریکا در متر مکعب در دهه ۱۹۶۰ به کمتر از ۱.۰۰ دلار آمریکا در متر مکعب (۳.۷۹ دلار در هر دلار) در ۱۰۰۰ گالن در سال ۲۰۱۰ رسید. در سال ۲۰۱۷ در برخی از مناطق هزینه MSF به دلیل توسعه تکنولوژیکی و کاهش قیمت انرژی، تا ۲۰ درصد نسبت به سال ۲۰۱۰ کاهش یافت.
پیشرفت‌های تکنولوژیکی در طراحی غشاء و یکپارچه سازی سیستم، هزینه شیرین‌سازی آب‌شور را در دو دهه گذشته بیش از ۵۰ درصد کاهش داده است .
به عنوان مثال ، در سال ۲۰۱۲ هیئت توسعه آب تگزاس برآورد کرد که هزینه کل تولید شیرین سازی آب های زیرزمینی شور بین ۰.۲۹ دلار تا ۰.۶۶ دلار در متر مکعب ظرفیت (۱.۰۹ دلار تا ۲.۴۹ دلار در هزار گالن) متغیر است. یک مطالعه نشان داده استفاده مجدد از آب در سال ۲۰۱۲، هزینه پروژه‌های بزرگ اسمز معکوس آب دریا را از سال ۲۰۰۵ کاهش داده است. ، اما در محدوده ۰.۷۹ تا ۲.۳۸ دلار در متر مکعب (۳.۰۰ تا ۹.۰۰ دلار در هزار گالن) متفاوت بوده است. این تنوع گسترده ناشی از عوامل و متغیرهای هزینه زیادی است .
ظرفیت سیستم‌های نصب شده براساس منطقه
نمودار زیر ظرفیت و نمک‌زدایی کل نمک زدایی را بر اساس نوع ، مکان و برنامه های کاربر نهایی نشان می دهد.
بزرگترین ظرفیت تولید بر اساس موقعیت در خاورمیانه است. به دلیل کمبود منابع آب شیرین و منابع فراوان انرژی ، همانطور که در شکل مشاهده می شود. ایالات متحده ، امارات متحده عربی ، استرالیا ، چین ، کویت و اسرائیل.
کل ظرفیت نمک زدایی
کل ظرفیت نمک زدایی در سال ۲۰۱۰ از ۶۴ میلیون متر مکعب در روز فراتر رفت. و در سال ۲۰۱۵ نزدیک به ۹۸ میلیون متر مکعب در روز بود. تصویر شماره یک چگونگی افزایش ظرفیت طی قرن ۲۱ را نشان می‌دهد. (منبع: GWI Desal Data & IDA).
ظرفیت نصب‌شده آب شیرین کن صنعتی
نمودار زیر بازار برتر نمک زدایی جهان را برای یک دوره نه ساله، از ۲۰۰۷ تا ۲۰۱۶ نشان می‌دهد.
ایالات متحده بیشترین افزایش ظرفیت نصب شده آب شیرین کن صنعتی را از سال ۲۰۱۲ داشته است.
ظرفیت نصب‌شده توسط فناوری
شکل پایین ظرفیت ایجادشده درمقابل این فناوری را نشان می‌دهد. نوع غالب فن آوری نمک زدایی که امروزه مورد استفاده قرار می گیرد اسمز معکوس (RO) است. استفاده از RO یک معامله بین OPEX پایین (استفاده از انرژی الکترومکانیکی در مقابل انرژی گرمایی معمولاً گران تر) در مقابل CAPEX بالا (به دلیل هزینه و عمر نسبتاً کوتاه غشاها ، بنابراین هزینه جایگزینی بالا) بوده است. در چند گذشته، قیمت غشاء به طور قابل توجهی کاهش یافت. عمر غشاء به دلیل تصفیه بهتر آب، تغذیه و همچنین درک بهتراز نحوه عملکرد سیستم‌های RO افزایش یافت.
