Home / ENERGY

Jumat, 10 September 2021 - 18:26 WIB

Peta jalan baru memandu industri untuk berinvestasi dalam pengolahan air garam berbiaya rendah dan berenergi rendah serta daur ulang air limbah

peta jalan baru memandu industri untuk berinvestasi dalam pengolahan air

peta jalan baru memandu industri untuk berinvestasi dalam pengolahan air


Meningkatnya permintaan akan air bersih akan menyebabkan kekurangan – dan segera. Sekarang, Peta Jalan Teknologi Kunci Baru Aliansi Inovasi Air Nasional dapat memandu industri untuk berinvestasi dalam teknologi yang paling menjanjikan, sehingga kita dapat mendaur ulang air asin, air limbah, dan produk limbah lainnya berulang kali. Kredit: Aliansi Inovasi Air Nasional

Pertanian menyumbang sekitar 90% dari total konsumsi air di Amerika Serikat bagian barat dan sekitar 80% di seluruh negara.

Tahun ini, kekeringan, kebakaran hutan yang ganas, dan gelombang panas yang ekstrem telah mengubah lahan pertanian dan padang rumput yang berdebu menjadi padang rumput yang terlalu pendek untuk memberi makan ternak. Tanpa pasokan air yang memadai, petani dan peternak menderita, menghadapi kendala yang belum pernah terjadi sebelumnya pada pasokan air yang mereka andalkan selama beberapa dekade.

Tetapi bahkan tanpa kekeringan historis, peningkatan permintaan akan air bersih akan menyebabkan kekurangan — dan segera. Pengelola air di 40 negara bagian AS memperkirakan sebagian komunitas mereka akan mengalami kekurangan air pada tahun 2024. Namun solusi menunggu di saluran limpasan, lahan pertanian, dan bahkan laut.

Dengan meningkatnya kerawanan air dan pertumbuhan populasi, suatu negara dapat menggunakan sumber non-konvensional, seperti garam dan air limbah, untuk pertanian (termasuk irigasi dan pengelolaan hewan), pendinginan termoelektrik, pertambangan, ekstraksi minyak dan gas, proses industri dan manufaktur, dan merawat taman dan kuburan, kota dan bahkan air minum.

Namun, hambatan teknologi, ekonomi, sosial dan budaya menghentikan aliran ekonomi air sirkular – di mana air dapat didaur ulang berulang kali. Itulah sebabnya Aliansi Nasional untuk Inovasi Air (NAWI) baru saja menerbitkan peta jalan utama untuk membantu memandu investasi teknologi nasional (dan internasional) di masa depan yang tidak hanya akan membantu menjaga tanaman tetap beririgasi dan ternak diberi makan dengan baik, tetapi juga memastikan tidak ada yang kehausan ketika mereka haus Kekeringan yang menghancurkan menguras persediaan air kita.

Departemen Energi AS membentuk NAWI pada tahun 2019 untuk mempercepat pengembangan teknologi desalinasi hemat energi, yang mengekstraksi garam dan kotoran lainnya dari air asin dan air limbah. Tujuan mereka adalah agar perangkat tersebut menghasilkan air bersih dengan kualitas yang sama (atau lebih tinggi) seperti metode pengolahan air saat ini untuk 90% sumber daya non-konvensional selama 10 tahun ke depan. Dipimpin oleh Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley di Berkeley, California, kolaborasi NAWI mencakup Laboratorium Energi Terbarukan Nasional (NREL), Laboratorium Nasional Oak Ridge, Laboratorium Teknologi Energi Nasional, dan lebih dari 250 mitra industri dan akademik.

Peta jalan induk merangkum hasil Inisiatif Pemetaan Jalan NAWI 2020, yang berfokus pada tantangan teknis di lima sektor: energi, ekstraksi sumber daya (pertambangan, eksplorasi dan produksi minyak dan gas), industri, kota, dan pertanian. Meskipun NAWI sebelumnya telah menerbitkan peta jalan individu yang disesuaikan untuk setiap industri, Peta Jalan Utama menyatukan peluang penelitian yang mencakup lebih dari satu industri dan dapat mempercepat transisi ke ekonomi air sirkular.

“Peta jalan spesifik sektor telah memberi kami hampir 90 hal berbeda yang dapat kami fokuskan,” kata Jordan MacNick, analis energi, air dan lahan utama NREL dan pejabat data, pemodelan dan analisis utama di NAWI. “Tidak ada jumlah uang di dunia yang dapat menangani semua orang yang mengerjakan satu proyek dalam satu cara yang koheren.”

Peta jalan utama menyaring 90 opsi tersebut ke dalam daftar opsi terkecil yang memiliki dampak paling besar. Salah satu bidang tersebut adalah biaya.

Perangkat desalinasi air yang menghilangkan kontaminan dari air asin atau air limbah tidak murah. “Kami saat ini menggunakan teknologi pemisahan material yang sangat besar, seperti reverse osmosis, yang menggunakan banyak energi dan juga sangat mahal, untuk menghilangkan jejak polutan,” kata MacNick. “Ini seperti Anda menggunakan palu godam untuk mengakhiri papan buletin.”

Dia dan tim NAWI yang lebih luas sedang meneliti cara untuk mengekstrak polutan lebih cepat, lebih murah, dan lebih cerdas. Misalnya, teknik pemisahan massa tidak diperlukan untuk mengekstrak kontaminan mikroskopis, seperti selenium atau boron. Teknologi yang lebih kecil dan lebih akurat dapat melakukan fungsi yang sama dengan lebih sedikit uang dan masukan energi.

Tujuan mereka adalah sesuatu yang disebut kesetaraan tabung. Di Denver, Colorado, misalnya, jika sumber air tradisional habis, apa yang terjadi selanjutnya? Kota dapat memompa air melewati pegunungan, tetapi metode ini dengan cepat menjadi lebih mahal. Jika tim NAWI dapat merancang teknologi yang menjadikan air daur ulang sebagai pilihan cadangan termurah, itu adalah win-win.

Tetapi biaya bukan satu-satunya kelemahan.

“Industri air tradisional konservatif menolak risiko untuk alasan yang dapat dimengerti,” kata MacNick. “Secara keseluruhan, ini bagus untuk kesehatan kita. Tapi itu juga membuat laju inovasi lebih sulit.” Untuk memberi insentif kepada industri air untuk mengintegrasikan sumber air non-konvensional ke dalam infrastruktur yang ada, McNeick dan tim multi-lembaga perlu memangkas biaya tetapi juga memastikan sains “tahan peluru,” kata McNeick.

Dan industri air bukan satu-satunya kelompok yang perlu dibujuk. Beberapa konsumen masih menolak gagasan minum air daur ulang.

“Ada masalah kognitif utama ketika kita berbicara tentang daur ulang atau penggunaan kembali air, yang, dengan cara tertentu, tidak sebersih atau semurni air yang mungkin kita dapatkan dari sungai dan mengolahnya, padahal sebenarnya kita berurusan dengannya ke standar tingkat yang lebih tinggi dari air yang mungkin Kami tarik langsung dari sungai,” kata McNick.

Mengubah persepsi mungkin membutuhkan waktu, tetapi sementara itu, NREL dapat membantu mempercepat pengembangan teknologi yang lebih efisien dan hemat biaya yang mendekatkan air daur ulang untuk digunakan secara luas. Tidak ada satu pun terobosan teknologi yang akan menyelesaikan pekerjaan itu; Pengolahan air sering kali menggunakan lusinan proses berbeda yang digabungkan menjadi satu. Tetapi dengan pengetahuan mendalam NREL tentang analisis sistem, peneliti lab dapat menganalisis proses ini secara keseluruhan dan mengidentifikasi perubahan yang mungkin memiliki dampak terbesar.

NREL sebelumnya juga memimpin pengembangan alat analisis yang disebut Platform Kesetaraan Pipa Penilaian Ekonomi Teknis Air (Water-TAP3), yang menilai biaya teknologi air, penggunaan energi, dampak lingkungan, dan pertukaran ketahanan. Peneliti NREL juga telah mengembangkan tempat penyimpanan data yang disebut Sistem Manajemen dan Analisis Data Air (Water DAMS), sebuah program nasional untuk teknologi air dan data pengolahan. Dan lab tidak hanya mengumpulkan dan menganalisis data. Peneliti manufaktur canggih NREL dapat membantu merancang bahan yang sama sekali baru untuk mengekstrak polutan lebih cepat dan dengan biaya rendah.

Peta jalan utama NAWI yang baru akan membantu memandu penelitian masa depan di NREL dan seterusnya. “Peta jalan utama inilah yang memandu investasi masa depan kami,” kata MacNick. “Seiring kemajuan lapangan, tidak hanya di AS dan dengan NAWI tetapi juga secara internasional, kami ingin ini menjadi dokumen hidup yang berubah seiring kemajuan dan adaptasi sektor ini.”

Teknologi baru, yang dikembangkan di bawah panduan peta jalan utama NAWI, dapat memungkinkan petani untuk menggunakan kembali air limbah dan bahkan beberapa polutan yang diekstraksi darinya – fosfor dan nitrogen – sebagai pupuk. Dengan perubahan iklim yang mendorong lebih banyak kekeringan, kebakaran hutan, dan gelombang panas yang ekstrem, petani dan peternak dapat tetap bertahan dengan sumber air yang tidak konvensional.

Terlepas dari namanya, air limbah tidak untuk disia-siakan.


Dari toilet ke wastafel: Air daur ulang melawan kelangkaan


Disampaikan oleh Laboratorium Energi Terbarukan Nasional

kutipan: Peta jalan baru yang memandu industri untuk berinvestasi dalam pengolahan air garam berbiaya rendah dan berenergi rendah serta daur ulang air limbah (2021, 10 September), diambil 10 September 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-09-roadmap- industri- investasi- biaya rendah-energi rendah. html

Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Sekalipun ada kesepakatan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.





Source link

Share :

Baca Juga

Jepang melarang operator Fukushima untuk memulai kembali pembangkit nuklir lainnya

ENERGY

Jepang melarang operator Fukushima untuk memulai kembali pembangkit nuklir lainnya

ENERGY

Indonesia Power Mengembangkan Pusat Pengendalian Aset Pembangkit REOC
CEA dan CEEW meluncurkan Dasbor Energi Terbarukan untuk informasi tentang proyek energi terbarukan, Berita Energi dan ET EnergyWorld

ENERGY

CEA dan CEEW meluncurkan Dasbor Energi Terbarukan untuk informasi tentang proyek energi terbarukan, Berita Energi dan ET EnergyWorld
ACME dan Brookfield Renewable bersama-sama mengembangkan proyek tenaga surya 450MW di Rajasthan Energy News, ET EnergyWorld

ENERGY

ACME dan Brookfield Renewable bersama-sama mengembangkan proyek tenaga surya 450MW di Rajasthan Energy News, ET EnergyWorld
Model baru untuk membantu membingkai ulang transisi ke tenaga listrik rendah karbon

ENERGY

Model baru untuk membantu membingkai ulang transisi ke tenaga listrik rendah karbon
Andhra Pradesh HC terus menandatangani perjanjian pembelian listrik antara negara bagian, pengembang energi terbarukan, Energy News dan ET EnergyWorld

ENERGY

Andhra Pradesh HC terus menandatangani perjanjian pembelian listrik antara negara bagian, pengembang energi terbarukan, Energy News dan ET EnergyWorld
Glenmont Clean Energy Fund Manager Menjual 100MW Portofolio Tenaga Angin Prancis, Berita Energi, ET Energy World

ENERGY

Glenmont Clean Energy Fund Manager Menjual 100MW Portofolio Tenaga Angin Prancis, Berita Energi, ET Energy World
Pejabat AS, Berita Energi, ET EnergyWorld

ENERGY

Pejabat AS, Berita Energi, ET EnergyWorld