L acqua dal mare: esperienze di dissalazione.

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1 L acqua dal mare: esperienze di dissalazione. Le tecnologie consolidate e le innovazioni ancora possibili Ing. E. Ghiazza - Fisia Italimpianti Acqua: risorsa strategica per l agricoltura Genova, 20 Novembre 2006

2 LE TECNOLOGIE DISPONIBILI Processi termici Distillazione Flash a Stadi Multipli (MSF) Distillazione a Effetti Multipli (MED) MED 10% Processi fisici Processi a membrana Osmosi Inversa (RO) Nanofiltrazione (NF) RO 8% NF 1% MSF/RO 7% MSF 74% Fonte: IDA Desalination Yearbook Genova, 20 Novembre 2006 Acqua: risorsa strategica per l agricoltura 2

3 IL PROCESSO MSF VAPORE 100 C 30 C 25 C ACQUA ACQUA MARE MARE RISCALDATORE RISCALDATORE SALAMOIA SALAMOIA DISTILLATO DISTILLATO 1 STADIO ULTIMO STADIO 1 ata 0,03 ata 100 C 30 C RITORNO CONDENSE SCARICO RICIRCOLO RICIRCOLO DEAREATORE DEAREATORE Genova, 20 Novembre 2006 Acqua: risorsa strategica per l agricoltura 3

4 UNO SPACCATO DEL DISSALATORE Genova, 20 Novembre 2006 Acqua: risorsa strategica per l agricoltura 4

5 IL PROCESSO MED Genova, 20 Novembre 2006 Acqua: risorsa strategica per l agricoltura 5

6 IMPIANTO MED Genova, 20 Novembre 2006 Acqua: risorsa strategica per l agricoltura 6

7 IL PROCESSO RO Genova, 20 Novembre 2006 Acqua: risorsa strategica per l agricoltura 7

8 UN TRENO DI OSMOSI INVERSA Ghalilah (U.A.E.) Genova, 20 Novembre 2006 Acqua: risorsa strategica per l agricoltura 8

9 REQUISITI DI PROCESSO MED MSF RO Vapore a bassa pressione p = 0,8 bar a da 8 a 12 % l acqua prodotta p = 2,0 bar a da 10 a 12 % l acqua prodotta Energia elettrica 2,5-3 kw/m 3 acqua prodotta 3,5-4 kw/m 3 acqua prodotta 4-6 kw/m 3 acqua prodotta Acqua mare da 5 a 6 volte l acqua prodotta da 6 a 9 volte l acqua prodotta da 2,5 a 4 volte l acqua prodotta Genova, 20 Novembre 2006 Acqua: risorsa strategica per l agricoltura 9

10 PRO E CONTRO DELLE DIVERSE TECNOLOGIE MSF MED RO Adattabilità alle variazioni di Ottima Buona Bassa torbidità/salinità dell acqua Consumo globale energia Medio Medio/Basso Medio/Alto Facilità di conduzione Buona Buona Media Costo di manutenzione Basso Basso Alto Costo investimento Medio Medio Basso Impatto ambientale Medio Medio Medio/Basso Capacità max.singola unità Molto alta Media Bassa Qualità dell acqua prodotta Molto pura Molto pura Potabile (2-5 p.p.m.) (5-25 p.p.m.) ( p.p.m.) Genova, 20 Novembre 2006 Acqua: risorsa strategica per l agricoltura 10

11 ENERGIA CONSUMATA PER TECNOLOGIA TERMICI RO Genova, 20 Novembre 2006 Acqua: risorsa strategica per l agricoltura 11

12 TAGLIE UNITA (m 3 /d) PER TECNOLOGIA MSF MED RO ante post 2000 Genova, 20 Novembre 2006 Acqua: risorsa strategica per l agricoltura 12

13 RECENTI INNOVAZIONI MSF: Nuovi materiali adottati per evaporatori e fasci tubieri (es. leghe di alluminio al posto del rame) RO : Sistemi di recupero energia del concentrato ad alta efficienza (camere isobariche) sono di uso comune su tutti gli impianti IMPIANTI IBRIDI: La combinazione di distillazione e processi a membrana migliora l efficienza globale Genova, 20 Novembre 2006 Acqua: risorsa strategica per l agricoltura 13

14 MSF / RO IMPIANTI IBRIDI: VANTAGGI risposta ottimale alla variazione stagionale della domanda di acqua ed elettricità; massima efficienza power plant; minimo impatto ambientale CO 2 ; il miscelamento del prodotto permette di raggiungere la qualità desiderata dell acqua con vincoli meno stringenti nella sezione RO. NF / MSF * Top Brine Temperature più alta, quindi maggiore capacità impianti UF / RO * funzionamento ottimale dell RO indipendentemente dalle variazioni della qualità dell acqua mare; riduzione del fouling e aumento della vita delle membrane; flussi più alti nella sezione RO. * Ricerca in corso con DCCI Università di Genova Genova, 20 Novembre 2006 Acqua: risorsa strategica per l agricoltura 14

15 I COSTI DI INVESTIMENTO NEL TEMPO $/IGPD ,5 7 4,8 6 Min Max ,5 Genova, 20 Novembre 2006 Acqua: risorsa strategica per l agricoltura 15

16 I COSTI DELLE VARIE TECNOLOGIE: IMPIANTO TIPO GOLFO CARATTERISTICHE MSF MED + TVC RO PRODUZIONE x UNITA 4 x m 3 /d 12 x m 3 /d 24 x 7576 m 3 /d RENDIMENTO Termico SALINITA acqua mare CONSUMO Elettrico MW EXERGIA Tot kwh/m ,5 TOTALE PROCESSO IMPIANTO M ENERGIA Ele+Term. MAT. CONSUMO PERSO NALE MANUTENZ. O&M MSF 195 (RLF) 0,6 0,03 0,03 0,02 0,68 ME 185 (Taw A1) 0,65 0,03 0,05 0,03 0,76 RO 160 (Fujeira) 0,28 0,15 0,08 0,08 0,59 Genova, 20 Novembre 2006 Acqua: risorsa strategica per l agricoltura 16

17 I COSTI DELLE VARIE TECNOLOGIE: IMPIANTO MEDITERRANEO CARATTERISTICHE MSF MED + TVC RO PRODUZIONE x UNITA 4 x m 3 /d 12 x m 3 /d 24 x 7576 m 3 /d RENDIMENTO Termico 9, SALINITA acqua mare CONSUMO Elettrico MW EXERGIA Tot kwh/m 3 11,5 8 4,5 TOTALE PROCESSO IMPIANTO M ENERGIA Ele+Term. MAT. CONSUMO PERSO NALE MANUTENZ. O&M MSF 190 0,58 0,03 0,03 0,02 0,66 ME 170 0,4 0,03 0,05 0,03 0,51 RO 140 0,23 0,1 0,08 0,08 0,49 Genova, 20 Novembre 2006 Acqua: risorsa strategica per l agricoltura 17

18 CONCLUSIONI Ad hoc design utilizzo delle risorse ottimale Innovazioni tecnologiche diminuzione costi investimento Integrazione tecnologica (impianti ibridi) riduzione dei costi operativi riduzione costi di produzione dell acqua Acqua = risorsa finita e degradabile integrazione applicazioni ed riutilizzo risorse Genova, 20 Novembre 2006 Acqua: risorsa strategica per l agricoltura 18

19 CONCLUSIONI Le conquiste della tecnologia possono risolvere alcune delle sfide ambientali che ci si presentano, ma contare sulla tecnologia e ostinarsi nelle stesse pratiche perverse sarebbe una vera follia. I popoli e i governi devono impegnarsi insieme per una nuova etica di conservazione e un nuovo modo di amministrare il patrimonio idrico. Kofi Annan Water for Life and Peace, 2003 Genova, 20 Novembre 2006 Acqua: risorsa strategica per l agricoltura 19