世界中で淡水資源がますます不足する中、水安全保障のための重要な解決策として脱塩が浮上しています。利用可能な技術の中で、逆浸透（RO）と熱脱塩が2つの主要なアプローチとなり、それぞれに独自の利点と用途があります。
逆浸透は、高圧下で半透膜を通して海水を強制的に通過させ、水分子は通過させながら塩、ミネラル、その他の不純物をブロックすることによって機能します。 NIROBOX™のような最新のROシステムは、この技術の効率と信頼性を大幅に向上させています。
脱塩プロセスには、いくつかの重要な段階が含まれます。
1. 前処理： 海水は、膜を損傷する可能性のある浮遊固形物、藻類、微生物を除去するために、複数のろ過ステップを受けます。高度なシステムは、RO膜に到達する前に、砂ろ過、限外ろ過、および化学処理を組み込んで、水の品質を最適化します。
2. 高圧ポンプ： 特殊なポンプは、自然浸透圧を克服するために水圧を上昇させます。通常、海水脱塩には50〜80バールが必要です。エネルギー回収装置は、ブラインストリームから最大60％のエネルギーを回収できます。
3. 膜分離： システムの心臓部は、溶解した塩の99.7％を除去できるスパイラル巻き膜エレメントを使用しています。最新の薄膜複合膜は、初期の酢酸セルロースバージョンよりも高いフラックス率と長い寿命を実現しています。
4. 後処理： 生成された水は、飲料水の基準または特定の産業要件を満たすために、ミネラル調整、pHバランス調整、および消毒を受けます。
5. ブライン管理： 濃縮ブラインには、環境への影響を最小限に抑えるために、拡散システムによる制御された排出など、慎重な処分戦略が必要です。
多段フラッシュ（MSF）や多効果蒸留（MED）などの熱プロセスは、海水を蒸発させ、蒸気を凝縮させて真水を生成します。これらの方法は、低コストの熱エネルギーを利用できる地域で依然として普及しています。
多段フラッシュ（MSF）： 加熱された海水は、圧力が段階的に低下する一連のチャンバーを流れ、各段階で瞬時蒸発（「フラッシュ」）を引き起こします。 MSFプラントは、通常、10〜16 kWh/m³の熱エネルギーと2.5〜5 kWh/m³の電気エネルギーを必要とします。
多効果蒸留（MED）： 複数の蒸発器が順番に動作し、それぞれが前の段階の蒸気の潜熱を使用します。 MEDシステムは、MSFよりも優れたエネルギー効率を実現し、6〜12 kWh/m³の熱エネルギーを必要とします。
ROと熱脱塩のどちらを選択するかには、複数の考慮事項が関係します。
エネルギー要件： ROは、特に最新のエネルギー回収装置を使用する場合、一般的にエネルギー消費量が少なくなります。廃熱が利用可能な場合、熱プラントの方が競争力が高くなります。
水質： 熱的方法は超純水を生成しますが、ROは特定の用途に追加の後処理が必要になる場合があります。
初期費用： 大規模な熱プラントには、より大きな初期投資が必要ですが、特定のシナリオでは運用コストが低くなる可能性があります。
運用上の柔軟性： ROシステムは、需要の変動に合わせて生産をより簡単に調整できます。
環境への影響： どちらの技術も濃縮ブラインを生成しますが、ROシステムは通常、より少ない量を生成します。エネルギー源は、全体的な環境フットプリントに大きく影響します。
業界は、いくつかの重要な開発とともに進化を続けています。
ハイブリッドシステム： ROと熱プロセスを組み合わせることで、エネルギー使用量と水の回収率を最適化できます。
再生可能エネルギーの統合： 太陽光発電ROシステムと太陽熱エネルギーを利用したMEDプラントがますます普及しています。
高度な材料： 新しい膜の化学組成と構成は、より高い塩の除去とファウリング耐性を約束します。
ブラインの価値化： 濃縮ストリームから貴重なミネラルを抽出する技術が注目を集めています。
世界的に水不足が深刻化する中、逆浸透と熱脱塩の両方が、水安全保障戦略において重要な役割を果たすでしょう。最適な技術の選択は、地域の状況、利用可能なエネルギー源、および特定の水質要件によって異なります。
世界中で淡水資源がますます不足する中、水安全保障のための重要な解決策として脱塩が浮上しています。利用可能な技術の中で、逆浸透（RO）と熱脱塩が2つの主要なアプローチとなり、それぞれに独自の利点と用途があります。
逆浸透は、高圧下で半透膜を通して海水を強制的に通過させ、水分子は通過させながら塩、ミネラル、その他の不純物をブロックすることによって機能します。 NIROBOX™のような最新のROシステムは、この技術の効率と信頼性を大幅に向上させています。
脱塩プロセスには、いくつかの重要な段階が含まれます。
1. 前処理： 海水は、膜を損傷する可能性のある浮遊固形物、藻類、微生物を除去するために、複数のろ過ステップを受けます。高度なシステムは、RO膜に到達する前に、砂ろ過、限外ろ過、および化学処理を組み込んで、水の品質を最適化します。
2. 高圧ポンプ： 特殊なポンプは、自然浸透圧を克服するために水圧を上昇させます。通常、海水脱塩には50〜80バールが必要です。エネルギー回収装置は、ブラインストリームから最大60％のエネルギーを回収できます。
3. 膜分離： システムの心臓部は、溶解した塩の99.7％を除去できるスパイラル巻き膜エレメントを使用しています。最新の薄膜複合膜は、初期の酢酸セルロースバージョンよりも高いフラックス率と長い寿命を実現しています。
4. 後処理： 生成された水は、飲料水の基準または特定の産業要件を満たすために、ミネラル調整、pHバランス調整、および消毒を受けます。
5. ブライン管理： 濃縮ブラインには、環境への影響を最小限に抑えるために、拡散システムによる制御された排出など、慎重な処分戦略が必要です。
多段フラッシュ（MSF）や多効果蒸留（MED）などの熱プロセスは、海水を蒸発させ、蒸気を凝縮させて真水を生成します。これらの方法は、低コストの熱エネルギーを利用できる地域で依然として普及しています。
多段フラッシュ（MSF）： 加熱された海水は、圧力が段階的に低下する一連のチャンバーを流れ、各段階で瞬時蒸発（「フラッシュ」）を引き起こします。 MSFプラントは、通常、10〜16 kWh/m³の熱エネルギーと2.5〜5 kWh/m³の電気エネルギーを必要とします。
多効果蒸留（MED）： 複数の蒸発器が順番に動作し、それぞれが前の段階の蒸気の潜熱を使用します。 MEDシステムは、MSFよりも優れたエネルギー効率を実現し、6〜12 kWh/m³の熱エネルギーを必要とします。
ROと熱脱塩のどちらを選択するかには、複数の考慮事項が関係します。
エネルギー要件： ROは、特に最新のエネルギー回収装置を使用する場合、一般的にエネルギー消費量が少なくなります。廃熱が利用可能な場合、熱プラントの方が競争力が高くなります。
水質： 熱的方法は超純水を生成しますが、ROは特定の用途に追加の後処理が必要になる場合があります。
初期費用： 大規模な熱プラントには、より大きな初期投資が必要ですが、特定のシナリオでは運用コストが低くなる可能性があります。
運用上の柔軟性： ROシステムは、需要の変動に合わせて生産をより簡単に調整できます。
環境への影響： どちらの技術も濃縮ブラインを生成しますが、ROシステムは通常、より少ない量を生成します。エネルギー源は、全体的な環境フットプリントに大きく影響します。
業界は、いくつかの重要な開発とともに進化を続けています。
ハイブリッドシステム： ROと熱プロセスを組み合わせることで、エネルギー使用量と水の回収率を最適化できます。
再生可能エネルギーの統合： 太陽光発電ROシステムと太陽熱エネルギーを利用したMEDプラントがますます普及しています。
高度な材料： 新しい膜の化学組成と構成は、より高い塩の除去とファウリング耐性を約束します。
ブラインの価値化： 濃縮ストリームから貴重なミネラルを抽出する技術が注目を集めています。
世界的に水不足が深刻化する中、逆浸透と熱脱塩の両方が、水安全保障戦略において重要な役割を果たすでしょう。最適な技術の選択は、地域の状況、利用可能なエネルギー源、および特定の水質要件によって異なります。
