Meerwasserentsalzung mit geringerem Energiebedarf verursacht weniger Kosten

Bisher wurden in den günstigsten Verfahren zur Meerwasserentsalzung 4 Kilowattstunden Energie benötigt, um 1 Kubikmeter Meerwasser zu entsalzen. Mit einem neuen Verfahren werden nun nur noch 1,5 Kilowattstunden Energie benötigt, um dieselbe Menge Meerwasser zu entsalzen. Angesichts stetig steigenden Wasserbedarfs wird sich die neue Siemens Technologie zur Meerwasserentsalzung wohl zu einem Trend entwickeln. Eine erste Pilotanlage zur Meerwasserentsalzung, die in Singapur betrieben wird, wandelt je Tag 50 Kubikmeter Meerwasser um und benötigt je umgewandelten Kubikmeter Meerwassers nur 1,5 Kilowattstunden Energie. Die Umkehrosmose, die als bislang günstigste Entsalzungsmethode galt, benötigt mehr als die doppelte Energiemenge für diesen Vorgang. In dem neuen, von Siemens entwickelten Verfahren, wird das Salz mit einem elektrischem Feld aus dem Wasser entzogen. Bis Mitte des nächsten Jahres will man weitere Demonstrationsanlagen in den USA und der Karibik in Betrieb nehmen. Unter Umständen lassen sich ja Gezeitenkraftwerke wie Anaconda oder SeaGen dazu nutzen, die benötigte Energie zu generieren.

Experten gehen von steigendem Wasserverbrauch aus

Nach Expertenmeinung wird in den nächsten 15 Jahren der Wasserverbrauch weltweit um bis zu 40 Prozent ansteigen. Gerade Wüstenstaaten sowie viel kleinere Länder haben zu wenige Süßwasserquellen um die benötigten Wassermengen zur Verfügung stellen zu können. Schon jetzt setzt man in diesen Ländern auf die Meerwasserentsalzung, um den Wasserbedarf decken zu können. Allerdings verursacht die Meerwasserentsalzung durch hohen Energieverbrauch immense Kosten.

Energieverbrauch für Verfahren zur Meerwasserentsalzung:

Verdampfung von Meerwasser – in etwa 10 Kilowattstunden je Kubikmeter
Umkehrosmose (hier wird das Wasser durch einen Filter gepresst) – in etwa 4 Kilowattstunden je Kubikmeter
Elektrodialyse Verfahren von Siemens – in etwa 1,5 Kilowattstunden je Kubikmeter

Diese Zahlen zeigen, dass mit dem neuen Verfahren von Siemens mehr als die Hälfte der bisher benötigten Energiemengen bei der Meerwasserentsalzung eingespart werden kann. Die Elektrodialyse, die im Verfahren von Siemens zum Einsatz kommt, entzieht dabei dem Wasser die negativ und positiv geladenen Ionen der Salze mittels eines elektrischen Feldes. Im Folgenden werden die Salzlauge beziehungsweise das entsalzte Wasser mit speziellen Membranen in Kanäle geleitet und dann gesammelt. Die Membranen lassen dabei jeweils nur eine Ionenart in die Kanäle fließen. Bei sinkender Salzkonzentration ist dieser Prozess allerdings nicht mehr effektiv genug. Daher wird das letzte Prozent Salz durch eine kontinuierliche Elektrodeionisation (CEDI) aus dem Wasser extrahiert. Ionentauscherharze, die sich zwischen den Membranen befinden, nehmen hierbei die Ionen auf um sie weiter zu transportieren.

Um dieses Verfahren weiter zu optimieren, arbeitet man an einem Simulationsmodell, mit dessen Hilfe man die Vorgänge, die während der Entsalzung ablaufen, besser verstehen kann. Wer Wasser nur nutzen will um sein Bier zu Kühlen, der muss es nicht entsalzen, sondern benötigt entweder den Schwimmreifen für die Bierkiste oder den Hightech Eiswürfelbereiter.

Quelle & Bild: siemens

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