Danfoss hjælper med at sætte ny verdensrekord i SWRO-energieffektivitet

Da Spaniens DESAL+ LIVING LAB i maj annoncerede en ny verdensrekord for energieffektivitet i SWRO, var Danfoss' højtrykspumper kernen i den innovative løsning. Gennembruddet kan få betydelige konsekvenser for en tørstig verden, der står over for de kombinerede trusler fra mangel på vand og klimaforandringer.

Afsaltning er en stadig mere kritisk kilde til drikkevand for millioner af mennesker verden over. Men selv om der er rigeligt havvand og et er "gratis", er den elektriske energi, der kræves til processen med omvendt osmose i havvand (SWRO), som driver de fleste anlæg, forbundet med økonomiske og miljømæssige omkostninger. Nu har forskere i Spanien vist vejen til rekordhøj SWRO-energieffektivitet – og det er gjort muligt med Danfoss APP-højtrykspumper.

DESAL+ LIVING LAB er et offentligt-privat økosystem for innovation inden for afsaltning af havvand, som ligger på De Kanariske Øer. De igangsatte DESALRO 2.0-projektet for at reducere det specifikke energiforbrug (SEC) i et SWRO-anlæg til under 2,0 kWh/m3. UTE Canaragua-Elmasa var ansvarlig for udførelsen af anlægget.

Med den tidligere verdensrekord på 2,27 kWh/m3, der blev sat i 2021 i Saudi-Arabien, ville denne reduktion på 12 % i det samlede energiforbrug pr. liter drikkevand være en betydelig præstation. DESAL+ LIVING LAB-projektet brød ikke kun gennem 2,0-barrieren, de gik endnu længere ved at etablere den nyeste standard for SWRO-energieffektivitet på 1,861 kWh/m3 - hele 18 % lavere end den tidligere verdensrekord.

Højtrykspumper fra Danfoss gør det hele muligt

I overensstemmelse med de forudgående designkriterier, der blev fastlagt af Canary Islands Institute of Technology (ITC), anvendte DESALRO 2.0-projektet den mest energieffektive pumpetype til rådighed til at skabe anlæggets høje tryk: fortrængningspumper. Det er et afgørende kriterium, da højtrykspumper typisk bruger ca. 70 % af energien i et SWRO-anlæg.

Danfoss APP-pumper, som er fortrængningspumper med et aksialt stempeldesign, der er specielt konstrueret til pålidelig energieffektivitet, leverede alt højtrykket til det rekordstore anlæg. Se denne artikel fra Pumps & Systems for at få flere oplysninger om fordelene ved fortrængningspumper i forhold til energieffektivitet, se venligst denne artikel fra Pumps & Systems.

DESALRO 2.0-gennembruddet kan få stor betydning for en vandhungrende verden, der også har brug for at dekarbonisere

Succesen med DESALRO 2.0 markerer et afgørende skridt i retning af at gøre SWRO mere energieffektivt.

Nye SWRO-anlæg med denne effektivitet er billigere i drift og har et lavere CO2-fodaftryk end det, der er almindeligt i dag, hvilket gør denne kilde til ferskvand mere tilgængelig for de stadig flere  mennesker, der står over for vandmangel. Samtidig resulterer eftermontering af eksisterende afsaltningsanlæg i betydelige besparelser på elomkostninger og drivhusgasemissioner.

Eftermontering af eksisterende anlæg for at gøre dem mere energieffektive: En vigtig strategi for dekarbonisering af SWRO

Som vi diskuterede i en tidligere blog, er jagten på energieffektivitet en vigtig drivkraft i udviklingen af afsaltningsindustrien.

Historisk set havde de første afsaltningsanlæg med termisk destillation et SEC'er på op til 27 kWh/m³, hvilket er ca. 1400 % højere end den nye verdensrekord. Efterfølgende generationer af SWRO-anlæg har udviklet sig til at være langt mere energieffektive. Men de fleste eksisterende SWRO-anlæg har stadig betydeligt højere SEC'er, ofte fra 2,5 til 3,5 kWh/m³ og endnu højere.

Ifølge beregninger i vores blog er de potentielle globale besparelser enorme, hvis alle eksisterende afsaltningsanlæg i hele verden blev ombygget til at fungere ved 2,0 kWh/m³: 

• Energibesparelser: 247 TWh, svarende til Spaniens samlede elforbrug i 2020
• Økonomiske besparelser: 34,5 milliarder euro, nok til at bygge syv vindmølleparker på størrelse med Hornsea Project 1
• Besparelser på CO2-udledning: 111 millioner tons CO₂, hvilket overgår den årlige udledning i Bangladesh

Med potentielle energibesparelser i denne størrelsesorden er det rimeligt at håbe, at flere SWRO-beslutningstagere bliver inspireret af den nye verdensrekord og kritisk undersøger energieffektiviteten i deres nuværende og kommende anlæg.

Innovation og skalerbarhed er nøglen til at nå de globale mål for dekarbonisering

Ifølge Danfoss HPP's innovationsdirektør, Georg Herborg, er den spanske præstation en inspiration for hele SWRO-industrien. "Den nye verdensrekord er en vigtig milepæl, som bør fejres," siger han, "men der er stadig masser af arbejde med at gøre SWRO og andre højtryksmembranprocesser endnu mere energieffektive. Vores R&D-team arbejder på de udfordringer sammen med industripartnere hver dag."

"For det første bruger verdensrekordprojektet eksisterende teknologi - komponenter, som alle kan købe i dag. For det andet har ITC understreget vigtigheden af, at dette rekordprojekt kan reproduceres og skaleres ved at angive, at den samme fortrængningspumpeteknologi med en effektivitet på over 88 % også skal kunne drive tog på mellem 5.000 og 10.000 m³/dag. Danfoss APP-pumper, der leverer denne kapacitet med en effektivitet på over 90 %, er tilgængelige nu, og vores R&D-team fortsætter arbejdet med at forbedre det endnu mere. Vi ser frem til de fremtidige rekorder, som de innovative mennesker på De Kanariske Øer sætter, og vi gør vores til at være en del af løsningen!"

For mere information om DESALRO 2.0-projektet (på spansk), se denne video produceret af Canary Islands Institute of Technology (ITC).

Om De Kanariske Øers Teknologiske Institut (ITC)

Om DESAL + LIVING LAB

Om Elmasa

Om CANARAGUA