УДК 627.8.03:621.482

Изучение систем опреснения воды, основанных на геотермальной энергии

Калачев Павел Владимирович – магистрант факультета Электрификации Кубанского государственного аграрного университета.

Басте Зара Юсуфовна – кандидат филологических наук, доцент кафедры Иностранных языков Кубанского государственного аграрного университета.

Аннотация: В статье рассмотрены современные технологии и подходы к использованию геотермальной энергии в системах опреснения воды. Авторы рассматривают различные методы, такие как противоположная ассимиляция, технология пленочной очистки с немедленным контролем и другие инновационные технологии. Статья включает в себя анализ существующих проектов и исследований, предоставляя обзор текущего состояния и перспектив развития в области использования геотермальной энергии для опреснения воды.

Ключевые слова: геотермальная энергия, опреснение воды, технологии очистки воды, экологическая устойчивость, водные ресурсы.

Общеизвестно, что вода составляет более 70% поверхности Земли, и около 96% всей воды Земли содержится в море. Всего 3% от общей массы во Вселенной доступно в виде пресной воды, а 66,7% пресной застывает во льду, озерах и других водохранилищах различных типов, которые быстро не вскрываются и нуждаются в геотермальном опреснении. Таким образом, 20% населения проживает в районах с ограниченным запасом пресной воды. Будущие поставки новой воды и энергии по всему миру естественным образом взаимосвязаны и нуждаются в контроле в рамках скоординированной структуры, поскольку спрос на энергию удвоится в период 2008-2035 годов. На данный момент, поскольку ежегодное потребление пресной воды во всем мире увеличивается примерно на 10-12 процентов, это означает увеличение на 38 процентов за каждое десятилетие, где-то в диапазоне 1995-2025 годов [2].

После привлечения внимания к природным опасностям, связанным с химическими и механическими свойствами геотермальной воды, ее по-прежнему используют для мытья, приготовления пищи и обогрева помещений римляне, японцы, турки и исландцы. Кроме того, 72 страны сообщили о прямом использовании геотермальной энергии для отопления и принятия ванн.

Устойчивые источники энергии, например, ветровая, солнечная и геотермальная с опреснительными установками, имеют убедительное соответствие и позволят странам решать проблемы дефицита воды с помощью собственного источника топлива, что не приведет к загрязнению воздуха и аналогичным образом не усугубит глобальную проблему изменения окружающей среды [2]. Эта методология внесла бы финансовый вклад в снижение затрат на борьбу с выбросами и сокращение использования ископаемого топлива. Когда геотермальная энергия непосредственно используется для нагрева соленой воды на опреснительных установках для различного воздействия на очистные сооружения сточных вод, она может быть косвенно использована для выработки энергии для работы противоположных ассимиляционных установок.

Около 2,5 миллиарда человек во всем мире полагаются на подземные воды для удовлетворения своих ежедневных потребностей в воде. Необходимо внедрять концепцию глубоких подземных вод и обезопасить неиспользуемые горячие точки подземных вод для будущих нужд. Например, необходимо знать слабые стороны глубоководных систем подземных вод для такой деятельности как разработка месторождений углеводородов. Содержание неорганических солей в жидкости измеряется по общему количеству измельченных твердых частиц.

Использование соленой воды в системе водоснабжения может привести к накоплению в ней различных добавок. Соленость воды увеличивается из-за уменьшения количества синтетики, землепользования в мегаполисах, а в сельском хозяйстве это может увеличить соленость и рН воды [6]. Засоление грунтовых вод является естественной проблемой, а также влияет на развитие садоводства, оно может нанести вред структуре почвы, уменьшить биоразнообразие и, кроме того, вполне может воздействовать на проблемы благополучия человека. Примерно 1 миллиард гектаров почвы эквивалентны 7% территории, подверженной засолению почв.

Здесь мы приводим данные о системах опреснения подземных вод для преобразования соленой воды в новую, независимо от того, питается ли она обычной или неисчерпаемой энергией. Термическое опреснение, также называемое рафинированием, является одним из наиболее хорошо зарекомендовавших себя подходов к обработке морской и горькой воды, и превращению их в питьевую воду. Это зависит от стандартов барботирования или испарения и накопления. Воду нагревают до такой степени, что она перейдет в состояние диспергирования, выделяя соль. В настоящее время необходимая тепловая энергия вырабатывается в водяных двигателях и котлах для отвода тепла или путем удаления паров обратного давления из генераторов на электростанциях.

Все большая часть населения в целом рассматривает опреснение морской воды в качестве нового источника воды для потребления и общественного пользования. Одним из существенных недостатков регулярных инноваций в области опреснения воды является значительная потребность в энергии, которая сталкивается с ростом цен на мировом энергетическом рынке. Исследование затрат на систему опреснения воды направлено на измерение стоимости литра или м3 пресной воды и определение доли каждой затраты в общей стоимости, которую она включает: это затраты на электроэнергию, эксплуатационные расходы и техническое обслуживание, а также спекуляция капиталом являются основным фактором поддерживающим стоимость создания воды с помощью теплого опреснения.

Для деятельности по термической обработке MSF, MED, VC необходимы две энергетические структуры:

1. низкотемпературное тепло, которое соответствует основному сегменту потребляемой энергии и, как правило, поступает в систему из нескольких внешних источников, например, ископаемое топливо, энергия отходов, ядерная энергия и солнечная энергия;
2. электричество, которое используется для питания рамных сифонов и других электрических сегментов. Для опреснения теплой воды используется большое количество электроэнергии, и в условиях атмосферного кризиса не следует злоупотреблять невозобновляемыми источниками энергии для опреснения. Использование солнечной энергии в мерах по опреснению воды теплым способом является одним из наиболее перспективных видов применения устойчивых источников энергии [1].

Мерой опреснения является степень очистки воды от минералов и солей. Двумя наиболее используемыми мерами опреснения являются противоположная ассимиляция, а другой - технология пленочной очистки.

Геотермальная опреснительная вода используется во многих частях мира и в основном используется для систем водоснабжения, чтобы уменьшить воздействие засоленной геотермальной воды в водохранилищах и на садоводческих участках, а также для получения чистой питьевой воды. В Индии насчитывается примерно 1000 опреснительных установок с лимитом в 291 820 м3 в сутки. Результатами очистки пленки являются измерения содержания силикатов (SiO2), алюмосиликатов (Al2SiO5) и сульфата меди CuSO4. Алжир, Испания, Кувейт, ОАЭ и Саудовская Аравия являются крупнейшими производителями опресненной воды. Для опреснения воды требуется много энергии. Использование солнечной, ветровой, гидро- и геотермальной энергии для опреснительных установок является достижимым решением для получения новой гибкой воды [5].

Все обстоятельства нашего исследования показали исключительный потенциал использования геотермальной энергии в различных частях мира. Геотермальные источники могли бы стать разумным источником энергии, необходимой для контроля качества морской воды и создания мощных опреснительных установок.

Вывод: необходимо понимать, что ответ на потребность мира в воде заключается не только в том, чтобы производить больше воды, но и делать это земным функциональным способом и использовать меньшее количество воды это одна из главных проблем системы опреснения геотермальной воды стоящих перед обществом. Пресная вода является серьезной проблемой, которая может затронуть многие регионы из-за изменения климата, растущего день ото дня населения и загрязнения окружающей среды. Ветровые, солнечные и геотермальные источники в основном используются для опреснения воды, а принцип геотермального опреснения воды заключается в испарении.

Список литературы

1. Антонов А.Г., Коротаев А.В., Фишман Л.В. Анализ потенциала геотермальной энергии в Российской Федерации. Вестник Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана. Серия: Машиностроение, 2015. Т. 4. С. 53-61.
2. Галиуллин Р.И., Залесский Ю.Н., Лопаткин В.И. и др. Инженерно-геологические исследования и прогноз ресурсов геотермальной энергии в Казахстане. Инженерная геология, 2018. № 2. С. 89-95.
3. Ильина М.Ф., Бахтияров Р.Ш., Пахомова О.И. Анализ изученности геотермальной энергии в Российской Федерации. Геология нефти и газа, 2017. № 2. С. 62-68.
4. Герасимов А.Г. Опреснение воды: Учебник. – М.: ДМК Пресс, 2010. – 312 с.
5. Глущенко В.В. Технические средства обеспечения безопасности систем опреснения воды: Методические указания. – Харьков: ХГТУ, 2015. – 80 с.
6. Каримов Н.М., Ефимова Е.С. Системы опреснения воды: Учебное пособие. – М.: Издательство ЭКО, 2008. – 168 с.