¡Solicitando un artículo sobre desalinización de agua de mar~~! La industria naciente del siglo XXI: la desalinización1. Crisis mundial del agua El siglo XXI será el siglo del agua. A principios del siglo XX, había un dicho en el mundo que decía que "la competencia por el carbón fue en el siglo XIX, la competencia por el petróleo en el siglo XX y la competencia por el agua en el siglo XXI". La 47ª Asamblea General de las Naciones Unidas incluso designó el 22 de marzo de cada año como "Día Mundial del Agua", llamando a los países de todo el mundo a estar muy atentos a la escasez mundial de recursos de agua dulce. Desde una perspectiva global, según las estadísticas de las Naciones Unidas, el consumo mundial de agua dulce ha aumentado aproximadamente entre 6 y 7 veces desde principios del siglo XX, lo que representa el doble de la tasa de crecimiento demográfico. Actualmente, 654,38+0,4 mil millones de personas en todo el mundo carecen de agua potable segura y limpia, es decir, en promedio, 654,38+0 de cada 5 personas carecen de agua. Se estima que para 2025, casi un tercio de la población mundial (2.300 millones) sufrirá escasez de agua, lo que afectará a más de 40 países y regiones, y China es uno de ellos. China es reconocida por las Naciones Unidas como uno de los 13 países con los recursos hídricos más pobres del mundo. Los recursos totales de agua dulce de mi país ocupan el sexto lugar en el mundo, pero su posesión per cápita es solo 1/4 del promedio mundial, ubicándose en el puesto 109 en el mundo. Además, los recursos hídricos están distribuidos de manera desigual a lo largo del tiempo y la región. Hay 10 provincias, municipios y regiones autónomas con menos de 500 metros cúbicos de recursos hídricos per cápita. Actualmente, 300 ciudades en China tienen escasez de agua, de las cuales 110 tienen una escasez grave de agua. Se distribuyen principalmente en el norte de China, el noreste de China, el noroeste de China y las zonas costeras, y el agua se ha convertido en un cuello de botella para el desarrollo económico de estas zonas. Después de 2010, China entrará en un período de grave escasez de agua. Algunos expertos estiman que la escasez de agua en China alcanzará los 60 mil millones de metros cúbicos en 2030. Por lo tanto, para garantizar el desarrollo sostenible de la economía china, existe una necesidad urgente de resolver el problema de los recursos de agua dulce. 2. Solución a la crisis del agua: desalinización Dos tercios de la superficie terrestre están cubiertos de agua. Se puede decir que los recursos hídricos son extremadamente abundantes. Sin embargo, el 97% de las reservas totales de agua de la Tierra son agua salada (incluidas el agua de mar y el agua salobre), y el 77% del 3% restante de agua dulce son casquetes polares, glaciares y nieve y hielo que son difíciles para los humanos. utilizar. El agua dulce realmente utilizable por los humanos representa sólo el 0,7% del agua total del mundo, y la mayor parte es agua subterránea agotada y no renovable. Hay muchas maneras de afrontar la escasez de agua dulce. El principio básico es "aumentar los ingresos y reducir los gastos". Las zonas con abundantes recursos de agua superficial pueden construir proyectos de almacenamiento de agua; las zonas con escasos recursos de agua superficial pueden implementar la desviación de agua entre cuencas de agua de mar y agua salobre; utilización, contaminación del agua Controlar y ahorrar agua. En términos de “fuente abierta”, en China, el acceso al agua subterránea ha estado sujeto a restricciones cada vez mayores. Por esta razón, en las últimas décadas se han construido varios proyectos de almacenamiento de agua a gran escala y desvío de agua entre cuencas, y se ha defendido y promovido vigorosamente la reutilización de aguas residuales y la reutilización de agua recuperada. Sin embargo, la inversión en la construcción de nuevos proyectos de almacenamiento y desviación de agua es mucho mayor que en el pasado, y el costo de la desviación del agua es cada vez mayor con la distancia entre las cuencas hidrográficas. Además, se cuestionan cada vez más los peligros ambientales y los impactos económicos indirectos en las áreas de transferencia de agua, así como los problemas de calidad del agua. Lo más importante es que estas medidas no han aumentado fundamentalmente la cantidad total de recursos de agua dulce, y la escasez de recursos de agua dulce en mi país sigue siendo muy grave. China tiene un litoral total de 32.647 kilómetros y está catalogada como potencia marítima. Además, las zonas costeras y las regiones centrales y occidentales son ricas en recursos de agua salada subterránea. Con las crecientes restricciones a la extracción de agua subterránea y la transferencia de agua entre regiones, el desarrollo y la utilización de los recursos de agua de mar y agua salobre y la desalinización del agua de mar (agua salobre) son formas estratégicas efectivas e importantes para resolver la escasez de recursos de agua dulce en mi país. Además, hoy en día el desarrollo de tecnología de desalinización de agua de mar (agua salobre) y la obtención de agua dulce del mar se ha convertido en algo de conocimiento común en países de todo el mundo. 3. Tecnología y desarrollo de desalinización 1. La desalinización de agua de mar, también conocida como desalinización de agua de mar, es el proceso de eliminación de sal del agua de mar mediante dispositivos y equipos para obtener agua dulce. Los métodos de desalinización de agua de mar se pueden dividir en métodos de destilación y métodos de membrana. Existen tres métodos principales de destilación para la desalinización de agua de mar: destilación instantánea de múltiples etapas (MSF), destilación de efectos múltiples a baja temperatura (LT-MED) y destilación con vapor a presión (MVC). Las dos primeras tecnologías utilizan principalmente vapor como fuente de calor y, a menudo, se combinan con plantas de energía para extraer el vapor gastado de la turbina de vapor para producir agua destilada. La tecnología de destilación en autoclave es una tecnología de evaporación con bomba de calor que solo utiliza energía eléctrica y se utiliza principalmente en zonas insulares donde no hay fuentes de calor. La tecnología de membrana se refiere principalmente a la tecnología de ósmosis inversa (RO), que utiliza una membrana semipermeable para permitir que el agua penetre bajo presión y retenga sal e impurezas. La desalinización de agua de mar es una alta tecnología que se está estudiando en todo el mundo. La tecnología en los Estados Unidos, Francia, Japón e Israel se ha desarrollado mucho y se ha formado la industria de desalinización de agua de mar. La investigación de mi país sobre la tecnología de desalinización de agua de mar comenzó en la década de 1950. Después de más de 40 años de desarrollo, también hemos cultivado y capacitado a nuestros propios profesionales de desalinización y establecido algunas instituciones especializadas en I+D.
Después de varios planes quinquenales y múltiples prácticas de ingeniería, tenemos una rica experiencia en desalinización de agua de mar destilada y ósmosis inversa. Sin embargo, debido al conocimiento incompleto de la gente sobre la desalinización del agua de mar y a la falta de financiación estatal, esta tecnología no puede desarrollarse rápidamente. 2. Consumo de energía y costo de la desalinización de agua de mar Hoy en día, la tecnología de desalinización de agua de mar ha madurado y la economía es un factor importante que determina su aplicación generalizada. En China, los "altos costos y costos de inversión" siempre se han considerado el principal problema que dificulta el uso audaz de la desalinización de agua de mar, pero en realidad se trata de una cuestión "cognitiva". Actualmente, existen tres métodos comunes para obtener agua dulce en el mundo: recolección de agua subterránea, transferencia de agua a larga distancia y desalinización de agua de mar. Como medida importante de código abierto, la extracción de agua subterránea tiene las atractivas ventajas de un pequeño volumen de ingeniería y un bajo costo. Sin embargo, la cantidad de agua subterránea extraída está muy limitada por las condiciones de los recursos. En muchas zonas, la explotación excesiva de las aguas subterráneas ha formado embudos subterráneos, lo que ha provocado la inclinación de las casas e incluso riesgos medioambientales como la intrusión de agua de mar. En la actualidad, el desvío de agua a larga distancia no incluye los costos de inversión del proyecto ni las pérdidas económicas indirectas en el área de desvío de agua. Solo incluye los costos operativos diarios y los honorarios de gestión, lo que es bastante diferente del costo real. De hecho, además de una gran inversión, el proyecto de desvío de agua también ocupa una gran cantidad de tierra cultivada y también existen problemas como peligros ambientales en el área de desvío de agua. Por ejemplo, el proyecto de desvío del río Amarillo hacia Qingdao (isla) cubre un área de 62.000 acres y también causará problemas ecológicos y ambientales como la interrupción del río Amarillo y daños a la vegetación, que son económicamente inestimables. El proyecto de desviar agua del río Luan a Tianjin en la década de 1980 todavía cuesta alrededor de 2,3 yuanes por metro cúbico en la actualidad. El precio del agua para los residentes de Tianjin es de 1,4 yuanes y los subsidios gubernamentales comienzan desde 0,9 yuanes. Los expertos predicen que después de que se implemente el Proyecto de Desvío de Agua de Sur a Norte, el río Yangtze fluirá hacia Beijing. Según el cálculo de costo constante actual, el costo total será de más de 5 yuanes por metro cúbico. Algunos expertos incluso predicen que alcanzará los 20 yuanes por metro cúbico. Los datos de Estados Unidos muestran que el costo de la transferencia de agua a larga distancia de más de 40 kilómetros superará el de la desalinización del agua de mar. Para la desalinización de agua de mar, el consumo de energía es la clave que determina directamente su coste. En los últimos 40 años, con el avance de la tecnología, el índice de consumo de energía de la desalinización de agua de mar se ha reducido en aproximadamente un 90% (de 26,4 kwh/m3 a 2,9 kwh/m3), y el costo se ha reducido significativamente. En la actualidad, el costo de la desalinización del agua de mar en mi país se ha reducido a 4-7 yuanes/m3, y el costo de la desalinización del agua salobre se ha reducido a 2-4 yuanes/m3. Por ejemplo, el costo de la desalinización de agua de mar en la central eléctrica de Tianjin Dagang es de aproximadamente 5 yuanes/m3, y el costo de la desalinización de agua salobre en la ciudad de Cangzhou, Hebei, es de aproximadamente 2,5 yuanes/m3. Si la salmuera concentrada desalinizada se utiliza más ampliamente para producir sal y extraer productos químicos, el costo de la desalinización se puede reducir considerablemente. En cuanto a algunas aguas de procesos productivos, como el agua de calderas de centrales eléctricas, debido a los altos requisitos de calidad del agua, es necesario utilizar agua del grifo para el reprocesamiento, y su costo total será mucho mayor que el costo único del tratamiento de la desalinización del agua de mar. Se puede ver que si dejamos de lado factores políticos como los subsidios gubernamentales y analizamos únicamente desde los niveles económico y técnico, el costo unitario de la desalinización de agua de mar, especialmente la desalinización de agua salobre, es en realidad muy competitivo. Publicado en el Centro de descarga de papel de China.