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#Energía
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Industria de la energía eléctrica: Disponibilidad del agua, soluciones avanzadas del tratamiento de la impulsión de las regulaciones, nuevos acercamientos
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En las décadas que vienen, se espera que la energía global altísima basada en la necesidad el crecimiento demográfico floreciente y ampliando actividad comercial e industrial cree una necesidad de forma aplastante de abastecimientos de agua. De hecho, el Organismo Internacional de Energía ha divulgado que la cantidad de de agua dulce consumida para la producción de la energía mundial está en la pista a doblar en el plazo de los 25 años próximos.
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Con agua los retiros se asociaron a la producción de la corriente eléctrica -- sobre todo para los procesos de enfriamiento -- explicando una de las aplicaciones más grandes del agua de los E.E.U.U. y mundial, las nuevas estrategias de la reducción del agua y soluciones más sostenibles del tratamiento de aguas son cada vez más necesarias en la industria de energía para conservar recursos de agua dulce.
Como industria, los productores de energía son muy conscientes de los desafíos que rodean los requisitos de la disponibilidad y del futuro del agua asociados a la generación termoeléctrica, y especialmente, cómo atenuar el uso del agua, dijeron a Rick Higginbotham, ejecutivo de cuenta corporativo con agua de GE y las tecnologías de proceso.
“Estamos viendo el movimiento significativo hacia soluciones sostenibles, incluyendo el estudio de la reutilización del agua o la puesta en práctica real,” él dijo. “No es apenas interés, pero mucho tiempo y los recursos están entrando la investigación y desarrollo de nuevas tecnologías o hacia la mejora de procesos existentes para reducir al mínimo uso del agua.”
En términos de agua necesita para la industria de energía, Higginbotham cree que la mayor comprensión necesita ser establecida referente a la diferencia entre el uso de agua y la consumición mientras que se relaciona con la producción de energía termoeléctrica. “Hay una cantidad significativa de agua que se requiera para generar energía, pero el menos de 3 por ciento del agua se utiliza que se consume o se evapora realmente,” él dijo. “Que es porqué está comparado a reducir uso del agua, hay incluso el mayor énfasis en la consumición del corte.”
Agua de la refrigeración por evaporación
Con la asignación más grande del agua en la producción energética requerida para refrescarse, cada vez más más atención se está centrando en mejoras e innovaciones en procesos de la torre de enfriamiento.
Brent Giles, analista senior en Boston, Massachusetts - la investigación basada del lux, dijo el actual, la tendencia que prevalece en la industria de energía está hacia las torres de enfriamiento que incorporan el agua que recicla y que se refresca a circuito cerrado. Los “sistemas de enfriamiento Single-pass han caído de favor, aunque estas unidades siguen siendo absolutamente campo común en muchas plantas existentes,” él dijeron.
Otra tendencia es la adopción de los sistemas de enfriamiento en seco, Giles observó, que ofrecen considerables ahorros del agua pero necesita ser balanceado contra las compensaciones que incluyen una eficacia más baja del traspaso térmico, y por lo tanto, un funcionamiento más alto y costes de capital.
Un potencial de la tenencia de la tecnología es una innovación desarrollada por el agua moderna Reino-basada unida que emplea la tecnología delantera de la ósmosis para producir el agua del maquillaje de la refrigeración por evaporación de deteriorado, el agua muy de baja calidad de la fuente, Giles dijo.
Según el agua moderna, el proceso delantero de la ósmosis de la compañía utiliza un sistema de recirculación del “agente osmótico” que transfiera el agua pura de un agua de alimentación (tal como agua de mar) al sistema de la regeneración (extracción empapada), permitiendo para la producción de agua de proceso de alta calidad en el ahorro en costes significativo.
Agua municipal de la fuente
Otra tendencia que se convierte en la industria de energía -- conducido en gran parte por los costes de regla y que prevalecen -- incluye el torneado a las aguas residuales municipales como materia de base para las centrales eléctricas.
“Se puede una planta construir no más al lado de un lago o un río y poder tener acceso al agua libre,” Higginbotham dijo. “El coste de agua se ha convertido en una consideración de conducción.”
Pero con el uso de las aguas residuales municipales vienen los nuevos desafíos, particularmente en lo referente a altos niveles de la salinidad. “Cuando esa agua se reutiliza una y otra vez, las sales muy se concentran,” él dijo. “Esas sales pueden precipitarse hacia fuera en las superficies de metal, dando por resultado una pérdida de traspaso térmico y de funcionamiento reducido.”
GE tiene recientemente desarrollado alto-tensiona/polímero resistente de alta temperatura -- tensión llamada polímero tolerante (STP) -- qué ayudas aumentan grandemente la gama en la cual difícil-a-trate las aguas puede ser manejada y productivamente ser tratada.
“Antes del desarrollo de este polímero, la industria era limitada en términos de índices de la saturación de la sal y la carga termal,” Higginbotham dijo. “Nuestro STP proporciona una flexibilidad más alta en el diseño de un programa de tratamiento para los sistemas de enfriamiento grandes y amplía grandemente las oportunidades de utilizar maquillaje gris del agua -- una fuente que nunca estaba antes de considerado debido a las limitaciones del tratamiento o a los costes totales.”
Soluciones avanzadas
En el final trasero de procesos, el progreso significativo en soluciones del tratamiento de aguas residuales está permitiendo a productores de energía tratar las corrientes ambas de las aguas residuales más con eficacia y eficientemente. Con purga de la torre de enfriamiento, las soluciones mejoradas del tratamiento están permitiendo niveles más altos de recuperación del agua, maximizando en última instancia oportunidades de la reutilización. Los adelantos en tecnologías del tratamiento también proveen de las plantas las soluciones dominantes para conformarse con nuevas y cada vez más rigurosas regulaciones.
Patrick Randall, director para el mercado norteamericano con Aquatech, dijo que los límites terminantes de la descarga de las aguas residuales están conduciendo la mayor adopción de la tecnología líquida cero de la descarga (ZLD), que ahora es requerida en algunos casos por la regulación.
“Dentro de nuestro proceso de ZLD, ultrafiltración está un área grande del foco para nosotros,” él dijo. “Estamos trabajando activamente en mejoras a las membranas de la ultrafiltración que llevarán la recuperación realzada del funcionamiento y del agua de ZLD superior al 90 por ciento.”
Otra innovación de proceso de ZLD de Aquatech incluye el electrodeionization fraccionario, que se utiliza para producir el agua pulida final que se alimenta en calderas.
“Electrodeionization es una tecnología común, pero podíamos mejorar el funcionamiento haciéndolo qué llamamos que fraccionario,” Randall dijo. “Esto implica el partir del proceso en dos diversas células dentro de la unidad, permitiendo a esta tecnología ser de perdón varios diversos feedwaters.”
Además de purga de la torre de enfriamiento, la tecnología de ZLD también se está utilizando para tratar la desulfurización de humo (FGD) -- o depurador -- aguas residuales. Estos últimos años, estándares de emisión más resistentes del aire han requerido las centrales eléctricas con carbón nuevas y existentes instalar los sistemas de FGD para quitar emisiones del óxido de sulfuro. Estos sistemas quitan con eficacia estos contaminantes de emisiones pero producen las corrientes inútiles difíciles, de alta resistencia que se caracterizan con el alto contenido del cloruro además de los metales y de los sólidos suspendidos.
“El EPA ha salido con las nuevas pautas de la energía eléctrica que restringen descarga de FGD, conduciendo el tratamiento en esta área,” Randall dijo. “Recientemente, en de New Hampshire, el EPA determinó que ZLD representó la mejor tecnología disponible para tratar que la corriente inútil.”
Un acercamiento más holístico
Conforme al cambio más grande en la industria de energía hacia la adopción de más soluciones sostenible-enfocadas del agua y de las aguas residuales, más interés también se está demostrando en desafíos inminentes más holístico, pavimentando la manera para una toma de decisión más elegante y una integración más eficaz de tecnologías.
“En la evaluación de un diseño o de una habitación de opciones, el equilibrio de agua total de la planta se debe descomponer en factores adentro -- cada punto adentro y cada precisa, incluyendo cómo estos puntos correlacionan y afectan al sistema en conjunto,” dijo Higginbotham. “El uso y la consumición más grandes del agua en una facilidad de la energía es dedicados hacia el enfriamiento, pero si podemos desarrollar y ejecutar las soluciones que son mejor integradas y apuntadas para un rendimiento más alto en ese proceso, podemos reducir con eficacia la cantidad de agua requerida para la generación eléctrica.”
Constante con este acercamiento es el uso el aumento de datos y del analytics con los sistemas de tratamiento para conducir una eficacia más alta y mayor conectividad en términos de toma de decisión.
“Un avance significativo en la industria es utilizar la instrumentación y los datos que están disponibles no sólo para la supervisión pero para analizar el sistema en una manera profética,” Higginbotham dijo. Los “sistemas elegantes permiten que modelemos las aguas, las concentraciones de la sal y los ciclos termales a un grado donde podemos predecir nuestros parámetros críticos exactamente y qué específicamente las necesidades de ser hecho a un sistema para aumentar el funcionamiento para dirigir difícil o duro-a-tratan las aguas residuales.”
Sobre el autor: Jeff Gunderson es correspondiente para WaterWorld industrial. Él es escritor profesional con durante 10 años de experiencia, especializándose en las áreas conectadas con el agua, el ambiente y el edificio, incluyendo las aguas residuales, la precipitación excesiva, la infraestructura, recursos naturales, y diseño sostenible. Él lleva a cabo un masters en ciencia ambiental y la ingeniería de la escuela de Colorado de minas y una licenciatura en ciencia general de la universidad de Oregon.
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