|
|
Design of an autonomous desalination unit
Kijanica, Michael ; Máša, Vítězslav (referee) ; Fan, Yee Van (advisor)
Nedostatek vody se rozvinul v globální problém, který se již netýká jen pouštních a suchých oblastí. Odsolování mořské vody se rozvinulo jakožto způsob výroby pitné vody v přímořských oblastech, které se zároveň potýkají s dlouhodobým nedostatkem vody. Ale odsolování mořské vody je známé svou technickou komplexností, energetickou náročností a nutnými investičními náklady. Provoz odsolovacích zařízení vzbudil obavy ohledně jejich dopadu na životní prostředí, konkrétně kvůli vysoké spotřebě energie a produkce vysoce koncentrované odpadní solanky. Tato diplomová práce se zaměřuje na návrh malé autonomní odsolovací jednotky, která k provozu využívá solární energii a vyhodnocením její ekonomické proveditelnosti a dopadů na životní prostředí. Dvě odsolovací jednotky (Varianta A: reverzní osmóza, Varianta B: mechanická parní komprese) a jejich fotovoltaické systémy byly navrženy na základě rešerše literatury. Jednotka s reverzní osmózou byla zvolena na základě technických a ekonomických parametrů – konkrétně kvůli nižší spotřebě energie a nižším investičním nákladům. Navržená varianta A má denní kapacitu produkce 22,14 m3 a jednotkovou spotřebu elektřiny 5,6 kWh/m3, což je srovnatelné s jinými jednotkami obdobné kapacity. Fotovoltaický systém má výkon 209 kWp a skládá se z 36 panelů, které zaujímají plochu 95 m2. Investiční náklady systému s reverzní osmózou činí 146 550 dolarů a prostá doba návratnosti je 5,6 let, oproti variant B, která má prostou dobu návratnosti 18,8 let. Z celkem 11 posuzovaných environmentálních vlivů, potenciál globálního oteplení varianty A byl vyhodnocen na 335 kg CO2eq/1000 m3, kde celkem 42 % zaujímal vliv výroby a zpracování materiálů a 58 % zaujímá vliv výroby energie. Environmentální profil této solární odsolovací jednotky s reverzní osmózou byl hodnocen v porovnání s environmentálními vlivy dodávky elektřiny z evropských a českých energetických mixů. Další výzkum by se měl zaměřit na prozkoumání environmentálních vlivů této odsolovací jednotky a zahrnout management zpracování po konci životnosti a transport. Potenciál zlepšení byl shledán v optimalizaci fotovoltaického systému a porovnání této jednotky s nově se rozvíjejícími jednotkami, které jsou momentálně ve fázi výzkumu.
|
guest ::
