降低燃料進口負擔,太陽能+海水淡化組合成新選擇

作者 | 發布日期 2019 年 04 月 24 日 7:30 | 分類 太陽能 , 能源科技 follow us in feedly


隨著太陽能成本下滑,目前不少科學家正捨棄傳統的化石燃料工藝,致力研發太陽能海水淡化與廢水處理技術,盼透過綠色逆滲透、蒸餾等,盼降低成本之餘,民生用水領域也能朝再生能源邁進。

通常人們都是運用化石燃料技術來進行海水淡化或是廢水處理,其中海水淡化分為逆滲透跟蒸餾技術,逆滲透基本上採用多級過濾技術,滲透膜(RO 膜)可在壓力下分離水和鹽分、雜質;蒸餾則是透過加熱海水使之沸騰汽化,再把蒸氣冷凝成淡水。

但這兩種技術需要大量能量,進口燃料更是一筆支出,這對沒有生產石油、天然氣的國家來說這些工藝實在不大友善,因此許多團隊與科學家正努力研發太陽能海水淡化與廢水處理技術,讓淡水和化石燃料稀缺且昂貴的地區可善用自身的天然資源,發展綠色海水淡化技術。

就好比德國太陽能公司 Boreal Light GmbH 2 月時宣布,將在每日日照時數平均 12 小時的肯亞建造 19 座太陽能海水淡化與淨化廠。先前該公司則已經在肯亞 Pate Island 上打造兩座綠色海水淡化廠,工廠每小時可生產 2,500 升的淡水,可用來灌溉農田與變成飲用水。

人們也不用擔心海水淡化廠的副產物鹵水會污染環境,他們採用既不傷害環境、又有益居民的方法:將鹵水引導進廁所,進行殺菌與消除異味。其中鹵水為高鹽度海水,提取 1 公升淡水就會生成 1.5 公升鹵水,若被不肖廠商排至海洋,便會污染環境。

與傳統化石燃料海水淡化技術相比,太陽能逆滲透成本較低,可將降低 50% 成本,且也能 100% 滿載運作 6-8 小時,搭配儲能系統或是電網的話,工廠在夜間也能運作,這樣一來就能進一步降底每單位用水的成本。

而太陽能技術在海水淡化的潛力也不只如此,先前西班牙能源、環境暨科技研究中心科學家 Diego-César Alarcón-Padilla 指出,只要結合搭載儲能系統的聚光太陽熱發電(CSP)與逆滲透技術(Reverse Osmosis),就可以達成 100% 綠能海水淡化。

CSP 儲能方式多樣,除了儲熱也以將多餘的太陽能儲存在淡水中,進而提高收益,且儲水成本比儲存電力還要便宜,當電力需求低時也能運用海水淡化技術產生更多水。

只不過對於低收入國家或是偏鄉地區來說,整體來說海水淡化工廠仍偏貴,還是需要國際間或是當地政府的補貼,對此現在也有科學家正在研發成本較低的小規模太陽能蒸餾技術,希望未來可以更多人擁有低廉的水資源。

(首圖來源:pixabay

延伸閱讀: