ΤΟ ΝΕΡΟ ΣΑΝ ΦΥΣΙΚΟ ΑΓΑΘΟ. Πηγή: Wikipedia

ΤΟ ΝΕΡΟ ΣΑΝ ΦΥΣΙΚΟ ΑΓΑΘΟ Πηγή: Wikipedia

ΤΟ ΝΕΡΟ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΕΙΤΑΙ ΩΣ ΑΓΑΘΟ 1. Για Οικιακή Κατανάλωση 2. Στην Κτηνοτροφία 3. Στη Γεωργία 4. Στη Βιομηχανία ΣΥΜΒΑΛΕΙ 1. Οικονομική Ανάπτυξη 2. Δημόσια Υγεία 3. Καλύτερη Ποιότητα Ζωής

ΤΟ ΝΕΡΟ 1. Καλύπτει το 70% της γης 2. Το 97% είναι αλμυρό 3. Μόνο το 3% είναι κατάλληλο για χρήση 4. Πάνω από το 1/3 του πληθυσμού δεν έχει πρόσβαση σε καθαρό νερό Water, water, everywhere And all the boards did shrink Water, water, everywhere Nor any drop to drink -Samuel Taylor Coleridge Ο επόμενος πόλεμος θα είναι για το νερό

ΤΟ ΝΕΡΟ ΑΝΥΔΡΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΤΟΥ ΠΛΑΝΗΤΗ

ΜΕΘΟΔΟΙ ΑΦΑΛΑΤΩΣΗΣ 1. ΜΕ ΑΠΟΣΤΑΞΗ ΑΠΟΣΤΑΞΗ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΦΑΣΗΣ (Multistage flash distillation MSF) ΑΠΟΣΤΑΞΗ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ ΣΥΜΠΙΕΣΗ ΑΤΜΟΥ (Vacuum Compression VC) 2. ΜΕ ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΗ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΑΛΥΣΗ (Reverse Electro dialysis RED) ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΗ ΟΣΜΩΣΗ (Reverse Osmosis RO) ΝΑΝΟΦΙΛΤΡΑΡΙΣΜΑ (Nanofiltration NF) ΑΝΤΑΛΛΑΓΗ ΙΟΝΤΩΝ (Ion Exchange ) ΜΕ ΜΕΜΒΡΑΝΗ (Membrane Distillation (MD)

ΜΕΘΟΔΟΙ ΑΦΑΛΑΤΩΣΗΣ 3. ΣΤΕΡΕΟΠΟΙΗΣΗ 4. ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΑΦΑΛΑΤΩΣΗ 5. ΗΛΙΑΚΗ ΥΓΡΟΠΟΙΗΣΗ ΑΦΥΓΡΟΠΟΙΗΣΗ

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ - ΠΡΟΒΛΕΨΕΙΣ Πρόβλεψη για τα επόμενα χρόνια:

ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΦΑΛΑΤΩΣΗ Η ενέργεια που απαιτεί κάθε μέθοδος αφαλάτωσης φαίνεται στον παρακάτω πίνακα: Διαδικασία Κατανάλωση ενέργειας kwh/m3 MSF 2,5 3,5 MED 2 VC 7 15 SWRO 4 6 BWRO 0,5 2,5 ED 0,7 2,5

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΚΟΣΤΟΥΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΦΑΛΑΤΩΣΗ Σε γενικές γραμμές τα κόστη, (σε για κάθε κυβικό μέτρο), για μια εγκατάσταση αφαλάτωσης φαίνονται στον παρακάτω πίνακα: Διαδικασία Κόστος Ενέργεια Αναλώσιμα Συντήρηση MSF 1000 2000 0,6 1,8 0,03 0,09 0,02 0,06 MED 900-1800 0,38 1,12 0,02 0,15 0,02 0,06 VC 900 2500 0,56 2,4 0,02 0,15 0,02 0,08 SWRO 800 1600 0,32 1,28 0,09 0,25 0,02 0,05 BWRO 200 500 0,04 0,4 0,05 0,13 0,004 0,02 ED 266 328 0,06 0,4 0,05 0,13 0,006 0,009 http://www.aquatec-watermaker.de/downloads/preisliste%20aquatec%20watermaker%20und%20zubehoer.pdf

ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΗ ΟΣΜΩΣΗ https://www.youtube.com/watch?v=_h8edlfndti

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ RO Για μια υβριδική εγκατάσταση αφαλάτωσης χρειάζεται να γίνουν οι παρακάτω παραδοχές - υπολογισμοί: Νερού χρήσης Απαιτούμενης ενέργειας Μεθόδου παραγωγής της ενέργειας, (Φ/Β & Α/Γ) Αποθήκευσης ενέργειας, (ενδεχομένως) Απωλειών εγκατάστασης Δεξαμενής ή δεξαμενών Τελική εκτίμηση παραγωγής της μονάδας Κόστους εγκατάστασης, (λειτουργία, συντήρηση, χρηματοδότηση)

1. Εκφώνηση Θέματος Κίμωλος Κυκλάδες 910 Μόνιμοι Κάτοικοι (απογραφή 2011) Ξενοδοχεία Β κατηγορίας δυναμικότητας 480 κλινών Ένα (1) ξενοδοχείο Α κατηγορίας 80 κλινών με εστιατόριο Ενοικιαζόμενα δωμάτια δυναμικότητας 1.200 κλινών Ταβέρνες δυνατότητας παραγωγής 2.800 γευμάτων Καφέ μπαρ για 6.000 κουβέρ Camping φιλοξενίας 1.200 ατόμων με εστιατόρια Δημοτικό σχολείο 200 μαθητών Γυμνάσιο Λύκειο 220 μαθητών Κέντρο Υγείας δυνατότητας νοσηλείας 30 ασθενών Αστυνομικό τμήμα

1. Νερό χρήσης Είδος κτιρίου Μέση ημερήσια κατανάλωση νερού / άτομο (lt) Σχολεία 15 Κατοικίες, (μέση στάθμη) 100 250 Κατοικίες (υψηλή στάθμη) 100 250 Ενοικιαζόμενα δωμάτια 100-250 Εστιατόρια 20-40 Camping 180 Ξενοδοχεία Κατ. Lux 450 Ξενοδοχεία Κατ. Α & Β 350 Ξενοδοχεία Κατ. Γ 250

2. Υπολογισμός νερού χρήσης ανά 24h Μόνιμοι κάτοικοι: 910 x 200lt = 182.000lt Ξενοδοχεία Β κατηγορίας: 480 x 350lt = 168.000lt Ξενοδοχεία Α κατηγορίας: 80 x 450lt = 36.000lt Ενοικιαζόμενα δωμάτια: 1.200 x 200 = 240.000lt Ταβέρνες για 6.000 κουβέρ x 40 = 240.000lt Καφέ μπαρ: 6.000 x 20 = 120.000lt Camping 1.200 x 180 = 216.000lt Σχολεία: 420 x 15 = 6.300 Κέντρο Υγείας: 30 x 15 = 450lt Αστυνομικό Τμήμα 500lt

2. Υπολογισμός νερού χρήσης ανά 24h Μόνιμοι κάτοικοι: 182 m 3 Ξενοδοχεία Β κατηγορίας: 168 m 3 Ξενοδοχεία Α κατηγορίας: 36 m 3 Ενοικιαζόμενα δωμάτια: 240 m 3 Ταβέρνες: 240 m 3 Καφέ μπαρ: 120 m 3 Camping: 216 m 3 Σχολεία: 6.3 m 3 Κέντρο Υγείας: 0,45 m 3 Αστυνομικό Τμήμα: 0,5 m 3

2. Υπολογισμός νερού χρήσης ανά 24h Συνολική ημερήσια αναγκαία ποσότητα νερού 1.209,25 m 3 Στρογγυλοποιούμε στα 1.200 m 3

3. Υπολογισμός απαιτούμενης ενέργειας Η ενέργεια που απαιτείται για την αφαλάτωση ενός κυβικού μέτρου (1m 3 ) νερού με τη μέθοδο της αντίστροφης όσμωσης είναι: 5,0 kwh 1.200 m 3 x 5 kwh/m 3 = 6.000 kwh Η ενέργεια αυτή απαιτείται για να παραχθεί η απαιτούμενη ποσότητα νερού χρήσης για 24 ώρες

3. Υπολογισμός απαιτούμενης ενέργειας 1.200 m 3 x 5 kwh/m 3 = 6.000 kwh Η ενέργεια αυτή μπορεί να προκύψει από: Τον άνεμο με τη χρήση Α/Γ Τον ήλιο με τη χρήση Φ/Β Αντλιοταμιευτήρες Το δίκτυο διανομής ρεύματος ή Η/Ζ Συνδυασμούς των παραπάνω Εμείς θα εξετάσουμε τα δύο πρώτα

3. Υπολογισμός απαιτούμενης ενέργειας Στην περίπτωση ενός υβριδικού συστήματος, η ενέργεια θα παράγεται από συνδυασμό Α/Γ και Φ/Β. Στα inverter τροφοδοσίας εξομάλυνσης, θα υπάρχει απώλεια της τάξης του 20% Άρα η παραγωγή ενέργειας θα πρέπει να είναι 6.000/0,8 = 7.500,00 kwh/ημέρα Η δυνατότητα παραγωγής ενέργειας στις Α/Γ ή στα Φ/Β θα πρέπει να είναι τουλάχιστον 7.500,00 Kwh /24h Είναι όμως απαραιτήτως αναγκαία μία τέτοια εγκατάσταση;

4. Αυτονομία Συστήματος Υπολογισμός Δεξαμενής Έστω αυτονομία 7 ημέρες Η δεξαμενή ή οι δεξαμενές θα πρέπει να αποθηκεύουν 1.200 x 7 = 8.400m 3 Υποθετικά, η παραπάνω ποσότητα θα μπορούσε να αποθηκευτεί σε τρεις δεξαμενές Φ30 x 4 m

5. Υπολογισμός Μονάδας Αφαλάτωσης - Σκεπτικό Πότε θα μου ζητηθούν τα 1.200 κυβικά; Πότε θα έχω πληρότητα 100% σε δωμάτια, ξενοδοχεία κλπ; Τι στοιχεία υπάρχουν για την επισκεψιμότητα του νησιού; Τι στοιχεία υπάρχουν για την τάση εξέλιξης του πληθυσμού; Μπορώ να γεμίζω τις δεξαμενές μου με νερό που παράγεται από τη μονάδα αφαλάτωσης, αλλά δεν καταναλώνεται άμεσα; Ποια θα είναι η χρυσή τομή παραγωγής/κατανάλωσης, ώστε ποτέ να μην ξεμείνει η εγκατάσταση από νερό;

5. Υπολογισμός Μονάδας Αφαλάτωσης - Σκεπτικό Παρατήρηση: Οι μόνιμοι κάτοικοι αντιστοιχούν στο 17% της 100% πληρότητας του νησιού! Άρα κατά τους χειμερινούς μήνες θα μπορούσε η περίσσεια νερού να αποθηκεύεται σε περισσότερες δεξαμενές. Μήνας Πληρότητα Μήνας Πληρότητα Ιανουάριος 17 Ιούλιος 80 Φεβρουάριος 17 Αύγουστος 95 Μάρτιος 20 Σεπτέμβριος 80 Απρίλιος 30 Οκτώβριος 50 Μάιος 35 Νοέμβριος 25 Ιούνιος 60 Δεκέμβριος 25

5. Υπολογισμός Μονάδας Αφαλάτωσης - Σκεπτικό Περιεκτικότητα Ταμιευτήρα 1.Ιαν 0 m 3 Ζήτηση αιχμής 1.200 m 3 /24h Παράδειγμα Μοντέλο Παραγωγή μον. αφαλάτωσης 1.200 m 3 /24h Εκτιμούμε ότι η δεξαμενή την 1 η Ιαν είναι άδεια Μήνας Πληρότητα Περιοχής Περίσσεια m 3 /day Ισοζύγιο /month Θα υπολογίσουμε τη χωρητικότητα σε σχέση με την παραγωγή νερού από την αφαλάτωση, ώστε να μην αδειάσει την περίοδο αιχμής Ιανουάριος 17 996 29.880 Φεβρουάριος 17 996 59.760 Μάρτιος 20 960 88.560 Το μοντέλο υπολογισμού θα μπορούσε να είναι ως εξής: Απρίλιος 30 840 113.760 Μάιος 35 780 137.160 Ιούνιος 60 480 151.560 Ιούλιος 85 180 156.960 Αύγουστος 95 60 158.760 Σεπτέμβριος 85 180 164.160 Οκτώβριος 50 600 182.160 Νοέμβριος 30 840 207.360 Δεκέμβριος 25 900 234.360 m 3

5. Υπολογισμός Μονάδας Αφαλάτωσης - Σκεπτικό Περιεκτικότητα Ταμιευτήρα 1.Ιαν 0 m 3 Ζήτηση αιχμής 1.200 m 3 /24h Παραγωγή μον. αφαλάτωσης 800 m 3 /24h Μήνας Πληρότητα Περιοχής Περίσσεια m 3 /day Ισοζύγιο /month m 3 Ιανουάριος 17 596 17.880 Φεβρουάριος 17 596 35.760 Μάρτιος 20 560 52.560 Απρίλιος 30 440 65.760 Μάιος 35 380 77.160 Ιούνιος 60 80 79.560 Ιούλιος 85-220 72.960 Αύγουστος 95-340 62.760 Σεπτέμβριος 85-220 56.160 Οκτώβριος 50 200 62.160 Νοέμβριος 30 440 75.360 Δεκέμβριος 25 500 90.360

5. Υπολογισμός Μονάδας Αφαλάτωσης - Σκεπτικό Περιεκτικότητα Ταμιευτήρα 1.Ιαν 0 m 3 Χωρητικότητα Ταμιευτήρα 47.160 m 3 /24h Ζήτηση αιχμής 1.200 m 3 /24h Παραγωγή μον αφαλάτωσης 600 m 3 /24h Μήνας Πληρότητα Περίσσεια m 3 σε Ταμιευτήρα/day Ισοζύγιο Ταμρα/month m 3 Ιανουάριος 17 396 11.880 Φεβρουάριος 17 396 23.760 Μάρτιος 20 360 34.560 Απρίλιος 30 240 41.760 Μάιος 35 180 47.160 Ιούνιος 60-120 43.560 Ιούλιος 85-420 30.960 Αύγουστος 95-540 14.760 Σεπτέμβριος 85-420 2.160 Οκτώβριος 50 0 2.160 Νοέμβριος 30 240 9.360 Δεκέμβριος 25 300 18.360

5. Υπολογισμός Μονάδας Αφαλάτωσης - Σκεπτικό Συμπέρασμα Ο τελευταίος πίνακας δείχνει πως με αποθήκευση 50.000 m 3 το πρόβλημα λύνεται με μονάδα αφαλάτωσης 600 m 3 /day Η ενέργεια που απαιτείται θα είναι 600 x 5 = 3.000 Kwh/day Και με τις απώλειες : 3.000/ 0,8 = 3.750 kwh/day Άρα χρειαζόμαστε 3.750 kwh/day