Modułowy proces odzyskiwania wielu minerałów z solanki
Odsalanie wody morskiej staje się coraz bardziej istotne, głównie ze względu na rosnące zapotrzebowanie na wodę i wpływ postępującej zmiany klimatu na zasoby słodkiej wody. W samej Unii Europejskiej zakłady odsalania mogą obecnie dostarczać do 3,4 miliarda(odnośnik otworzy się w nowym oknie) metrów sześciennych odsolonej wody rocznie. Oznacza to powstawanie zbliżonej ilości solanki charakteryzującej się wysokim stężeniem soli, która zawiera cenne surowce krytyczne i inne minerały, które obecnie trafiają z powrotem do morza jako odpady. Zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu SEA4VALUE(odnośnik otworzy się w nowym oknie) miał na celu opracowanie modułowego procesu, którego przebieg można dostosować do składu solanki, aby umożliwić opłacalne odzyskiwanie wielu minerałów.
Rozwój obiegu zamkniętego w celu zaspokojenia krytycznych potrzeb
Zespół projektu SEA4VALUE początkowo skupił się na dziewięciu pierwiastkach o znaczeniu przemysłowym - magnezie, skandzie, wanadzie, galu, borze i licie, które stanowią surowce krytyczne, a także na indzie, molibdenie i rubidzie. Wkrótce badacze dostrzegli także inną potrzebę. Konwencjonalny proces odsalania może skutkować wytwarzaniem wody, która jest zbyt czysta - pozbawiona minerałów niezbędnych ludziom. Ponowne wprowadzenie tych pierwiastków do wody pitnej wymaga ich zakupu, często od zagranicznych dostawców. Zespół projektu SEA4VALUE dodał wapń do listy odzyskiwanych minerałów, wspierając rozwój gospodarki o obiegu zamkniętym, dzięki procesowi pozwalającemu na wprowadzenie wapnia usuniętego z wody morskiej do wody pitnej.
Badania pilotażowe próbek z całego świata
Technologie separacji, koncentracji i krystalizacji opracowane w ramach projektu SEA4VALUE zostały sprawdzone przez partnerów konsorcjum w laboratoriach w całej Europie na bazie syntetycznych i naturalnych solanek. Testy laboratoryjne zakończyły się sukcesem - udało się osiągnąć odzysk minerałów na poziomie 90 % przy utrzymaniu wskaźnika czystości wynoszącego 90 %. „Technologie opracowane w ramach projektu SEA4VALUE zostały połączone w naszym ruchomym laboratorium, które działa przy zarządzanym przez spółkę Aqualia zakładzie odsalania w La Caleta de Adeje na Teneryfie. Badamy tutaj niemal 150 próbek wody morskiej i solanek z całego świata, analizując proces odzyskiwania kluczowych pierwiastków w różnych stężeniach i możliwe problemy”, wyjaśnia Alexandra Scherer z Europejskiego Instytutu Komunikacji Naukowej(odnośnik otworzy się w nowym oknie). To ruchome laboratorium jest także źródłem cennej wiedzy. Konwencjonalne doświadczenia i badania laboratoryjne potwierdziły, że „dzięki wykorzystaniu niektórych technologii możliwe jest odzyskanie przeszło 95 % wybranych pierwiastków. Metody te obejmują zmodyfikowaną nanofiltrację, odzyskiwanie wapnia, niedyspersyjną ekstrakcję rozpuszczalnikową, adsorpcję i elektrodializę z wykorzystaniem membran bipolarnych. Inne technologie, takie jak ekstrakcja jonowo-cieczowa lub wykorzystanie membran polimerowych, wymagają dopracowania w celu zwiększenia ich selektywności i sprawności”, wyjaśnia Sandra Casas, koordynatorka techniczna projektu SEA4VALUE z ramienia EURECAT(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Technologie opracowane w ramach projektu opierają się na zielonych odczynnikach - celem ich wykorzystania jest zmniejszenie wpływu na środowisko. Ponadto celem badaczy jest zwiększenie ilości wody uzyskanej w wyniku procesu odsalania o 20 %.
Trwała spuścizna projektu SEA4VALUE
W ramach projektu SEA4VALUE powstał również parownik(odnośnik otworzy się w nowym oknie) odporny na korozję spowodowaną słoną wodą, charakteryzujący się niższym zużyciem energii. Nowe rozwiązanie może znaleźć zastosowanie w wielu obszarach i sektorach. Badacze zajęli się także zwiększaniem świadomości w zakresie odsalania i odzyskiwania cennych minerałów. Zespół projektu SEA4VALUE był jednym z pierwszych, który zorganizował warsztaty CEN na temat odzyskiwania minerałów z solanki, opracował także zalecenia dotyczące minerałów i ich obróbki. Informacje na temat stężeń minerałów w próbkach można znaleźć w bazie danych dostępnej na stronie internetowej projektu po bezpłatnej rejestracji. W ramach prac powstaje także platforma umożliwiająca modelowanie procesu w celu wyboru najbardziej odpowiedniego procesu oczyszczania w oparciu o początkowy skład solanki. Zespół projektu SEA4VALUE wniósł nieoceniony wkład w rozwiązania dwóch kluczowych wyzwań, którym stawia czoła świat - zapewnienia dostępu do zrównoważonych, lokalnych źródeł minerałów i metali oraz zdrowej wody pitnej, korzystając z metod gospodarki o obiegu zamkniętym w zakładach odsalania.
Słowa kluczowe
SEA4VALUE, odsalanie, solanka, minerały, surowce, woda morska, surowce krytyczne, gospodarka o obiegu zamkniętym
