Μια γεννήτρια γλυκού νερού είναι ένα μηχάνημα, συνήθως σε πλοίο, αλλά και σε ορισμένες βιομηχανικές εγκαταστάσεις που βασίζονται στην ξηρά, που μετατρέπει το αλμυρό νερό από τις θάλασσες και τους ωκεανούς σε πόσιμο γλυκό νερό. Τα μηχανήματα τείνουν να είναι αρκετά περίπλοκα και βασίζονται σε μια σειρά από αντλίες και θαλάμους πίεσης καθώς και σε υψηλές θερμοκρασίες για να προκαλέσουν τόσο βρασμό όσο και εξάτμιση. Είναι συνήθως κάπως ευαίσθητα και συχνά απαιτούν πολλή συντήρηση για να συνεχίσουν να λειτουργούν αποτελεσματικά. τα άλατα που αφαιρούνται από το νερό μπορεί να προκαλέσουν συσσώρευση και εάν οι αισθητήρες που μετρούν τη σχετική αλατότητα χάσουν την ακρίβειά τους, το νερό που θα παραδοθεί δεν θα είναι καθόλου φρέσκο. Αυτές οι γεννήτριες αποτελούν πολύ σημαντικό μέρος των μεγάλων θαλάσσιων ταξιδιών, καθώς δεν είναι συνήθως πρακτικό για τα πληρώματα να συσκευάζουν όλο το νερό που χρειάζονται. Ορισμένες κοινότητες έχουν επίσης αρχίσει να κατασκευάζουν μονάδες αφαλάτωσης για να κρύβουν το θαλασσινό νερό σε νερό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη θέση του δημοτικού νερού, αλλά το κόστος εδώ τείνει να είναι πολύ υψηλό. Οι ερευνητές αναζητούν εδώ και πολύ καιρό οικονομικούς τρόπους για να κρύψουν το αλμυρό νερό στο νερό που μπορεί να καταναλωθεί εύκολα από τους ανθρώπους, ιδιαίτερα σε μέρη του κόσμου που πλήττονται από ξηρασία, αλλά προς το παρόν τουλάχιστον η πρακτική είναι τόσο δαπανηρή που στην πραγματικότητα χρησιμοποιείται μόνο σε πλούσιες περιοχές που μπορεί να πληρώσει για την αρχική κατασκευή της μονάδας και να εκτελέσει την απαραίτητη συντήρηση.
Βασική ιδέα
Η γενική ιδέα μιας γεννήτριας γλυκού νερού είναι συνήθως αρκετά απλή. Πρώτον, το θαλασσινό νερό εξατμίζεται χρησιμοποιώντας μια πηγή θερμότητας, διαχωρίζοντας το καθαρό νερό από το αλάτι, τα ιζήματα και άλλα στοιχεία. Οι γεννήτριες χρησιμοποιούν συχνά το χιτώνιο του κινητήρα ντίζελ ως πηγή θερμότητας, αν και μπορεί να χρησιμοποιηθεί και ατμός για το σκοπό αυτό. Τα πρακτικά είναι συχνά πιο περίπλοκα. Το αρχικό κόστος τείνει επίσης να είναι πολύ υψηλό, αλλά, κυρίως επειδή οι γεννήτριες γλυκού νερού τείνουν να αξιοποιούν την υπάρχουσα θερμότητα για να λειτουργήσουν, το πραγματοποιημένο κόστος λειτουργίας τείνει να είναι χαμηλό — τουλάχιστον στα πλοία. Ανάλογα με το πόσο νερό χρειάζονται για να μετατρέψουν, τείνουν επίσης να είναι αρκετά μικρά και συνήθως μπορούν να περιέχονται σε μια μηχανική ντουλάπα ή ένα μικρό δωμάτιο.
Σημασία του Γλυκού Νερού
Τα πλοία και τα υπερωκεάνια συχνά χρειάζονται εβδομάδες, αν όχι μήνες για να ολοκληρώσουν τα ταξίδια τους, και συνήθως απαιτείται πολύ γλυκό νερό για να διατηρηθούν οι εργασίες για τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα. Το πλήρωμα και οι επιβάτες χρειάζονται νερό για να πίνουν, σίγουρα, και νερό χρειάζεται επίσης για πράγματα όπως το μαγείρεμα και το καθάρισμα. Πολλές μηχανικές λειτουργίες, ιδιαίτερα σε σχέση με τον κινητήρα, χρειάζονται επίσης ατμό και σύνδεση σε παροχή νερού προκειμένου να διατηρηθούν οι βέλτιστες λειτουργίες. Το θαλασσινό νερό είναι ακατάλληλο για πόσιμο και μαγείρεμα, και τα ιζήματα που περιέχει συνήθως το καθιστούν απαράδεκτο και για τις περισσότερες άλλες χρήσεις.
Πριν από πολύ καιρό, οι θαλάσσιοι ταξιδιώτες έφεραν βαρέλια με νερό που μερίμνησαν για τη διάρκεια του ταξιδιού τους. Αν και αυτό εξακολουθεί να είναι συνήθως μια επιλογή, η συσκευασία αρκετού καθαρού νερού στην αρχή προσθέτει συχνά πολύ βάρος που οι σύγχρονοι ναυτικοί θεωρούν περιττό και οι κίνδυνοι αλλοίωσης συνήθως δεν αξίζουν το κόστος. Η επένδυση σε μια γεννήτρια γλυκού νερού θεωρείται ευρέως βιομηχανικό πρότυπο και απαιτείται από τις περισσότερες κυβερνήσεις και ρυθμιστικούς φορείς για εμπορικές δραστηριότητες.
Κύρια εξαρτήματα
Υπάρχουν δύο βασικά στοιχεία στις περισσότερες γεννήτριες. Ένας εναλλάκτης θερμότητας εξατμίζει το θαλασσινό νερό και ένας άλλος συμπυκνώνει τους ατμούς γλυκού νερού σε πόσιμο νερό. Στο στοιχείο συμπυκνωτή, ο ατμός συμπυκνώνεται μέσω ψύξης, συχνά χρησιμοποιώντας απλώς κρύο θαλασσινό νερό για να ψύξει το εξωτερικό της μονάδας.
Από την άποψη της πρακτικότητας, η γεννήτρια θα πρέπει επίσης να περιλαμβάνει ένα χαρακτηριστικό για την παρακολούθηση της αλατότητας του επεξεργασμένου νερού. Εάν η αλατότητα υπερβεί ένα καθορισμένο επίπεδο, συνήθως μεταξύ ενός και δέκα μερών ανά εκατομμύριο (ppm), η γεννήτρια θα επιστρέψει αυτόματα το νερό στη γραμμή τροφοδοσίας και θα το επαναφέρει στον κύκλο. Τα συνεχή προβλήματα μπορεί να είναι σημάδι απαραίτητων επισκευών.
Χρήση σε εγκαταστάσεις αφαλάτωσης
Οι γεννήτριες χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο ως βασικό συστατικό των εγκαταστάσεων αφαλάτωσης μεγάλης κλίμακας, που συνήθως βρίσκονται σε παράκτιες περιοχές. Αυτά τα φυτά συνήθως σχεδιάζονται για να παρέχουν μικρές ποσότητες γλυκού πόσιμου νερού και άρδευση των καλλιεργειών στην τοπική κοινωνία. Αυτά έχουν γίνει πολύ κοινά στη Μέση Ανατολή και χρησιμοποιούνται επίσης σε ορισμένες κοινότητες της Καλιφόρνια. Είναι πιθανό να κατασκευαστούν περισσότερες μονάδες αφαλάτωσης ως απάντηση στην ξηρασία και καθώς οι ανησυχίες για τη διαθεσιμότητα νερού στις αναπτυσσόμενες πόλεις συνεχίζουν να αυξάνονται. Ωστόσο, το κόστος των μονάδων αφαλάτωσης τείνει να είναι πολύ υψηλό. Ως εκ τούτου, συνήθως λαμβάνονται υπόψη μόνο όταν οι πλούσιες κοινότητες αντιμετωπίζουν έλλειψη νερού από παραδοσιακές πηγές, και συνήθως μόνο σε μέρη που έχουν ήδη μια φυσική πηγή αλμυρού νερού.
Πρακτικοί περιορισμοί για καθημερινή χρήση
Ερευνητές και περιβαλλοντικοί εμπειρογνώμονες αμφισβήτησαν από καιρό τη βιωσιμότητα των πηγών γλυκού νερού στη γη και πολλοί αναζητούσαν έναν φθηνό και αξιόπιστο τρόπο για να μετατρέψουν το αλμυρό νερό για ανθρώπινη χρήση. Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι γεννήτριες δεν είναι αρκετά ισχυρές για να καλύψουν το εύρος της ανάγκης, ακόμα κι αν δεν ήταν τόσο ακριβές για να λειτουργήσουν στην ξηρά.
Πολλές από τις πιο απελπισμένες φτωχές σε νερό κοινότητες βρίσκονται πολύ στην ενδοχώρα, συχνά σε κατεστραμμένες από τον πόλεμο ή αναπτυσσόμενες χώρες. πολλές από τις περιοχές της κεντρικής Αφρικής είναι καλά παραδείγματα. Η κατασκευή μονάδων αφαλάτωσης εδώ δεν είναι εφικτή επειδή δεν υπάρχει έτοιμη πηγή αλμυρού νερού και η μεταφορά του από την ακτή είναι συχνά απαγορευτικά δαπανηρή. Ως εκ τούτου, οι γεννήτριες είναι ένα μέσο μετατροπής του νερού, αλλά συνήθως δεν θεωρούνται ως λύση για την εκτεταμένη έλλειψη νερού.