Meerwasserentsalzung boomt, steht aber vor einem Realitätscheck
Dies ist der erste Artikel in einer Serie über Salzwasser für Pumpen. Teil 2 lesen
Das Bevölkerungswachstum und die Expansion der Volkswirtschaften stellen eine immense Belastung für die Wasserversorgung der Welt dar. Laut dem UN-Weltwasserentwicklungsbericht 2024 haben weltweit 2,2 Milliarden Menschen keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser. Der Klimawandel droht die Herausforderung noch zu verschärfen, da anhaltende Dürren in einigen Regionen das Land ausdörren und unvorhersehbare Regenfälle in anderen Gebieten die Infrastruktur überfordern und die Süßwasserressourcen verschmutzen.
Kurz gesagt, die Wasserressourcen sind nicht mehr zuverlässig, was die globale Wassersicherheit zu einem wichtigen und dringenden Problem macht. Die Auswirkungen der Wasserknappheit gehen über den fehlenden Zugang zu sicherem und zuverlässigem Trinkwasser hinaus. Die vom Wasser abhängige Wirtschaftstätigkeit beläuft sich nach Angaben der Wassermarkt-Informationsplattform Global Water Intelligence auf schätzungsweise 86 Billionen Dollar. Mehrere Industriezweige, wie z. B. Elektrizitätswerke, benötigen viel Wasser zur Kühlung, und Wasserknappheit kann ihren Betrieb stören.
Bekämpfung der Wasserknappheit
Da die weltweiten Süßwasserquellen immer knapper werden, wird die Entsalzung von Salzwasser zu Trinkwasser zu einer möglichen Lösung. Länder auf der ganzen Welt wenden sich zunehmend der Salzwasserentsalzung zu, um die Wasserknappheit zu bekämpfen und eine nachhaltige Versorgung mit Süßwasser für Trink- und Bewässerungszwecke zu gewährleisten. Aufgrund des trockenen Klimas und der begrenzten Süßwasserressourcen sind Länder des Nahen Ostens wie Saudi-Arabien, die Vereinigten Arabischen Emirate, Kuwait und Katar stark auf Entsalzung angewiesen, um ihren Wasserbedarf zu decken. Mehrere andere Länder, darunter Spanien und die USA, investieren in Entsalzungsanlagen für Meerwasser, Brackwasser und Abwasser. Die gängigste Form der Entsalzung ist die Umkehrosmose. Bei diesem Wasserreinigungsverfahren wird eine halbdurchlässige Membran verwendet, um Wassermoleküle von gelösten oder schwebenden Stoffen zu trennen, was ein sehr energieintensiver Prozess ist, an dem die Pumpen einen erheblichen Anteil haben. Daher müssen die am Entsalzungsprozess beteiligten Pumpen so effizient wie möglich sein, um die Energieverschwendung zu verringern und die Nachhaltigkeit zu verbessern.
Die Wasserwirtschaft ist nicht allein. Energieerzeugungs-, Chemie- und Industrieanlagen, die große Mengen an Wasser für Kühlzwecke benötigen, erforschen zunehmend die Verwendung von Salzwasser für Kühlsysteme durch Entsalzungsprozesse. Entsalztes Meer- oder Brackwasser kann als zuverlässige Alternative zu Süßwasser dienen und den kontinuierlichen Betrieb eines Kraftwerks auch in Regionen mit Süßwassermangel gewährleisten.
Pumpen für Salzwasser vorbereiten
Salzwasser ist jedoch äußerst korrosiv und abrasiv. Traditionell werden für Pumpenlager Materialien wie Bronze, Messing und/oder Gummi verwendet, die in dieser Art von Betriebsumgebung nicht lange halten.
Es kann Geräte wie Pumpen beschädigen, die ständig mit Meerwasser, Brackwasser, konzentrierter Sole und Aufbereitungschemikalien in Berührung kommen. "Herkömmliche, minderwertige, nichtmetallische oder Gummiverschleißteile in Pumpen müssen aufgrund der abrasiven Umgebung, in der sie arbeiten, häufig ausgetauscht werden. Darüber hinaus macht der Salzgehalt in den Küstengebieten die Umgebungsluft sehr feucht und korrosiv, was sich negativ auf die Pumpeneffizienz auswirkt und zu Schäden, Stillstandszeiten oder Ausfällen führen kann", sagt Greg Gedney, Industry Expansion Manager bei Greene Tweed. Gestützt auf seine zwei Jahrzehnte lange Erfahrung in der Pumpentechnologie fügt er hinzu: "Die abrasive und korrosive Natur von Meerwasser, Brackwasser, konzentrierter Sole und Aufbereitungschemikalien kann Pumpenkomponenten aus herkömmlichen Materialien beschädigen, so dass ein häufigerer Austausch erforderlich wird.
Laut Dave Noblin, Produktmanager der SEC-Plattform bei Greene Tweed, "können Pumpeningenieure durch die Umstellung auf Komponenten aus korrosions- und abriebfesten Verbundwerkstoffen wie WR® und AR® die Lebenszykluskosten des Pumpenbetriebs erheblich senken, indem sie die Lebensdauer verlängern und die Kosten für die Überholung der Pumpe sowie die Wartungskosten reduzieren." Diese strategische Auswahl von Pumpenkomponenten, erklärt er, "wird nicht nur die Lebensdauer von Pumpensystemen verlängern, sondern auch den Weg für eine nachhaltigere Zukunft ebnen."
(Eine Version dieses Artikels wurde bereits im Hydrocarbon Engineering Magazine veröffentlicht)