Первая в мире подводная опреснительная установка начнет производить чистую воду в 2026 году

Превращение морской воды в питьевую является настолько дорогостоящим и энергозатратным занятием, что в большинстве стран мира оно нецелесообразно, но норвежская компания испытывает новый подход, который может изменить ситуацию. Флокеан запустит первую в мире подводную опреснительную установку коммерческого масштаба в 2026 году и заявляет, что ее система значительно снизит стоимость и энергопотребление этого процесса.

Глобальный спрос на воду растет, чему способствуют рост населения, изменение климата и промышленное использование, такое как центры обработки данных и производство. Тем временем пресная вода становится менее обильный из-за засухи, вырубки лесов и чрезмерного орошения.

Наземное опреснение в настоящее время производит около 1 процента запасов пресной воды в мире, причем более 300 миллионов человек полагаются на этот источник для удовлетворения своих ежедневных потребностей в воде. Крупнейшие растения – на Ближнем Востокегде дешевая энергия делает эту технологию более осуществимой, а нехватка воды делает ее более необходимой.

Ведущей технологией опреснения на сегодняшний день является обратный осмос. Этот метод прокачивает морскую воду через мембрану с микроскопическими отверстиями, которые пропускают только молекулы воды, а соль и другие примеси отфильтровываются. Вода должна находиться под давлением, чтобы протолкнуть ее через фильтры, а этот процесс требует огромного количества энергии.

Подход Flocean заключается в том, чтобы погрузить фильтрующие воду капсулы глубоко в океан, отделить морскую воду от соли на глубине, а затем перекачать пресную воду обратно на сушу. Помещая капсулы обратного осмоса глубоко под воду, технология использует гидростатическое давление — вес всей воды, давящей сверху, — чтобы протолкнуть морскую воду через фильтрующие мембраны.

По данным компании, меньшее количество перекачки означает меньшее потребление энергии, что примерно на 40–50 процентов меньше по сравнению с традиционными опреснительными установками. Кроме того, морская вода становится чище, когда вы опускаетесь ниже уровня моря. зона солнечного света (который простирается на глубину до 200 метров под поверхностью воды), что означает, что воде не требуется такой тщательной предварительной обработки, прежде чем она достигнет мембран.

«По сути, там довольно скучно с технологической и инженерной точки зрения», — говорит Александр Бердсонгоснователь и генеральный директор Flocean. “Здесь та же соленость, температура, давление. Здесь темно. Здесь не так много бактерий, которые могут вызвать биообрастание”. То же гидростатическое давление, которое проталкивает воду через мембраны, также помогает рассеивать соленый побочный продукт рассола, который, по словам Флокеана, не содержит химикатов, которые могут нанести вред морской жизни.

В течение прошлого года компания Flocean опресняла воду на глубине 524 метра на своем испытательном полигоне в крупнейшей морской базе снабжения Норвегии — промышленном парке Монгстад. Ее коммерческое предприятие под названием Flocean One строится в том же месте и первоначально будет производить 1000 кубических метров пресной воды в день, когда будет запущено в следующем году. Затем операцию можно расширить по модульному принципу, добавив дополнительные модули опреснения.

«Наша философия заключается в том, чтобы сохранить подводные установки одинаковыми и масштабировать их путем увеличения, а не путем создания все более крупных машин», — говорит Фуглесанг. Однако масштабирование потребует инженерных компромиссов на системном уровне. Поскольку большее количество модулей будет использовать один и тот же источник питания и элементы управления, инженерам Flocean необходимо организовать распределение энергии и коллектор пермеата — механизм, который направляет очищенную воду из нескольких мембран в одну выходную линию — так, чтобы масштабирование было максимально простым.

«Это решение может стать жизнеспособным в подходящих местах, обеспечивая доступную воду при снижении затрат, но его еще предстоит доказать в большом масштабе», — говорит Нидаль Хилал в Нью-Йоркском университете Абу-Даби. «Широкое муниципальное развертывание, вероятно, зависит от преодоления технических и экономических проблем в течение нескольких лет».

Снижение затрат будет иметь решающее значение для дальнейшего масштабирования этой технологии, говорит Хилал, поскольку это по-прежнему намного дороже, чем получение пресной воды традиционными методами, такими как забор из озер или водоносных горизонтов.

Очистка и обслуживание мембран будут одной из самых больших затрат Flocean. Достижения в области мембранных технологий помогут; Исследовательская группа Хилала работает над электропроводящими мембранами, которые используют электричество для отталкивания ионов солей и загрязнений, сохраняя свою чистоту и повышая производительность. Исследователи также изучают способы переработки одноразового пластика в мембранные материалы, повышая экологичность и одновременно сокращая затраты. «Более прочные мембраны и высокоэффективные насосы могут еще больше снизить эксплуатационные расходы, а интеграция возобновляемых источников энергии снижает затраты на электроэнергию», — говорит Хилал.

Flocean One должна начать производить пресную воду во втором квартале 2026 года. Если технология будет работать по плану, это может помочь Flocean получить поддержку для строительства более крупных заводов в других местах. «Самая большая проблема для нас — добиться идеального выравнивания», — говорит Фуглесанг. «Нам нужен клиент, нам нужны разрешения правительства и нам нужны сильные финансовые партнеры».