В ФГБУН «НИИСХ Крыма» представлен инновационный проект водообеспечения
Вода – один из самых ценных ресурсов, основа жизни людей, развития производства и экономики. Для Крыма пресная вода имеет особую ценность, поскольку водные ресурсы региона ограничены и полностью не обеспечивают хозяйственно-питьевые и производственные нужды. Водный кризис на полуострове – актуальная, масштабная проблема, особенно, это касается отрасли сельского хозяйства. Начиная с 2014 года, крайне важным является поиск наиболее перспективных для условий Республики Крым альтернативных источников воды. В качестве одного из вариантов рассматривается возможность использования опреснения морской и слабоминерализованной подземной воды для покрытия хозяйственно-питьевых нужд.
В данном направлении проводили исследования и сотрудники отдела водосбережения, мониторинга и альтернативного водообеспечения ФГБУН «НИИСХ Крыма». В ходе работы ученые не раз подчеркивали тот факт, что основным ограничением масштабного использования данного альтернативного источника воды являются большие капиталовложения, значительные затраты электроэнергии и необходимость дальнейшей утилизации значительных объемов образующегося после очистки рассола.
В Российской Федерации уже проводились исследования, направленные на снижение вредного воздействия на окружающую среду применения опреснения с использованием технологии обратного осмоса, это достигалось за счет повышения коэффициента полезного действия опресняющих установок.
С целью ознакомления с возможностями разработанных технологических схем, состоялась встреча сотрудников многопрофильного аграрного научного учреждения региона – ФГБУН «НИИСХ Крыма» с кандидатом технических наук, ведущим инженером Научно-исследовательского института энергетического машиностроения Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана Кострицей Владимиром Николаевичем, который презентовал коллегам инновационный проект – УКМВ-50 «Оазис». Проект предполагает использование ветроэнергоагрегатов в установках опреснения морских и солоноватых вод методом обратного осмоса с термической утилизацией солевых концентратов и импульсным ультрафиолетовым обеззараживанием. То есть, если говорить о достоинствах данной установки, следует подчеркнуть, что ее применение, в сравнении с другими аналогами, позволит в значительной степени уменьшить объем образующегося после очистки рассола, который необходимо утилизировать, а также затраты электроэнергии на опреснение. Еще одним достоинством этого инновационного проекта является получение дополнительного сырья в виде карбоната кальция, магния и гипса, которые можно использовать в строительстве, и поваренной соли, которую рекомендуется применять для медицинских и косметических целей.
Отдельно хотелось бы подчеркнуть автономность работы данной установки, которую обеспечивает модуль электропитания, состоящий из автономного гибридного ветроэлектрического агрегата и накопителя энергии на базе блока суперконденсаторов, в свою очередь обеспечивающего возможность использования энергии, заключенной в ветровых флуктуациях (случайных отклонениях физических величин от их средних значений).
Первый этап оценки возможности использования УКМВ-50 «Оазис» в Республике Крым был уже проведен. На основе химических анализов воды озер Донузлав, Сасык-Сиваш и Черного моря был произведен теоретический расчет, на основе которого определена стоимость опресненной воды, которая, соответственно, составила 18,2, 22,3 и 28,7 руб./м3. В таблице приведены основные исходные и расчетные показатели.
Источник исходной воды | Производительность по исходной воде, м3/ч | Содержание солей в исходной воде, мг/л | Содержание солей в фильтрате, мг/л | Гидравлический КПД установки, % |
озеро Донузлав | 62,5 | до 5 | до 73,4 | 80 |
озеро Сасык-Сиваш | 71,4 | до 10 | до 110,3 | 70 |
Черное море | 83,3 | до 18 | до 167,4 | 60 |
Данная разработка представляет научный и практический интерес. Ее применение могло бы позволить решить проблему питьевого водоснабжения ряда населенных пунктов Республики Крым. В случае успешной реализации проекта «Технология и установка опреснения воды с применением ветроэнергетического агрегата», в скором будущем можно ожидать перехода на качественно новый уровень решения проблемы нехватки пресной питьевой воды в Крыму. В ходе дискуссии, по итогам выступления, ученые обсудили вопросы реализации проекта. Возможно, в ближайшей перспективе, острый крымский вопрос: «Где взять дополнительные источники воды?» частично решится с помощью данных разработок и непосредственного участия крымских научных коллективов.
М. Давидкина, выпускающий редактор газеты «АГРОКРЫМ»;
Н. Волкова, научный сотрудник отдела водосбережения, мониторинга и альтернативного водообеспечения ФГБУН «НИИСХ Крыма».
АКТУАЛЬНЫЙ КОММЕНТАРИЙ
– Всем известно, что водные ресурсы Крыма ограничены и полностью не обеспечивают питьевые и хозяйственные потребности региона. На сегодняшний день это одна из актуальнейших проблем полуострова, поэтому настоящее и будущее региона, целиком базируются на достижениях науки. Конечно, простым и традиционным способом решить крымскую проблему будет непросто, однако наукой предлагаются альтернативные варианты. Я приехал сегодня в Республику Крым, в ФГБУН «НИИСХ Крыма», чтобы рассказать о проекте, созданном в НИИ Энергетического Машиностроения МГТУ имени Н.Э. Баумана «Технология и установка опреснения воды с применением ветроэнергетического агрегата», который в условиях полуострова является довольно актуальным. В своем докладе я представил результаты, полученные институтом по итогам проведенных исследований. Ранее при прогнозировании развития индустрии опреснения нужно было иметь в виду возможные экологические последствия деятельности, поскольку отходы опреснения, которые складируют на суше или сбрасывают в море в виде рассолов, негативно воздействуют на экосистему. Наша концепция предлагает инновационный подход, обеспечивающий реализацию экологически безопасной технологии опреснения воды. Предложено перерабатывать упаренный концентрат с целью получения морской соли. А уже полученная морская соль в дальнейшем должна реализовываться как сырье для медицины и косметики. Сегодня, во время презентации, я увидел, что наши коллеги-ученые ФГБУН «НИИСХ Крыма» готовы к сотрудничеству, они активно участвовали в дискуссии, выразили заинтересованность к моему предложению, показали стремление найти выход из сложной ситуации и улучшить качество водоснабжения полуострова. Дешевые источники энергии, развитие экономически доступных технологий опреснения морских и солоноватых вод для получения пресной воды могли бы улучшить ситуацию с запасами пресной воды в регионе и обеспечить необходимые условия для создания саморазвивающейся территориальной системы. Проект нашего НИИ показывает, что таким недорогим источником энергии могут быть ветроэнергетические установки. Научно обоснованные инновационные решения, которые заложены в проекте, обеспечивают достаточно низкую стоимость опресненной воды, а именно в два-три раза ниже, существующей на мировом рынке. Считаю разработку перспективной, а ее внедрение на территории полуострова и успешная реализация станут большим шагом на пути решения масштабной проблемы водоснабжения региона, – подчеркнул, в своем комментарии корреспонденту газеты «АГРОКРЫМ», Владимир Николаевич Кострица.