水徒然2

主に、水に関する記事・感想を紹介します。
水が流れるままに自然科学的な眼で解析・コメントして交流できたらと思います。

「水」とはどのようにあるべきか?に係る記載(その5:低コストな淡水の供給に対する公開公報の調査 )

2013-04-01 | 再生可能エネルギー・省エネ関連

'13-04-01投稿

 水不足および水汚染に対する対策として、海水の淡水(含む、清浄)化技術の進展を期待していましたが、アジア大陸、アフリカ大陸、オーストラリア大陸などでみられるように、旱魃、砂漠化など諸悪が以前にも増して進行しています。 地球上に無尽蔵にある海水の淡水化によって、「砂漠の緑化」、「安全な飲料水」、「灌漑による食糧の安定生産」、「黄沙現象の防止」などに有効に使用されていると思っていましたが、どうも思惑とは違っているようです。

  普及が捗らない原因として、既報(4-2)によれば、淡水化するためには、莫大な電気、エネルギーを使っているため高コストになり、普及・進展していない?と思われます。
参考投稿:
再生可能なエネルギーに係る記載(その15:Mgを媒体とした発電・蓄電の現状と将来への展望)

 砂漠化および沙地化、黄沙現象の原因として、土壌中の微生物が環境放射能、重金属、特定化学有害物質によって、絶滅して地異現象が発生しているのだろうか?と思われます。
 よって、淡水の低コストな製造技術を進展させる今後の取り組みは非常に重要なことと思っています。

参考情報:かもしてパッパラなーるなる 
土壌中の微生物の存在量
http://blog.livedoor.jp/agrikin/archives/1565770.html
 
「地球上に870万種=細胞核ある全生物を予測-絶滅前に調査を・カナダ大学
 動植物やカビなど細胞核がある真核生物の種の数は、地球全体で約870万種に上るとの予測を、カナダのダルハウジー大の研究チームが24日、米科学誌プロス・バイオロジーに発表した。「海洋生物のセンサス(人口調査)」と呼ばれる国際プロジェクトの一環。現在学名が付けられデータベースに登録されている約125万種(陸上100万種、海中25万種)の7倍に上り、陸の生物が4分の3、海の生物が残り4分の1という。
 研究チームは、人類による自然破壊などで発見前に絶滅する種が急増していると考えられ、生態系が豊かなサンゴ礁や海底の泥、熱帯の湿地などを中心に調査を急ぐべきだと訴えている。・・・」という。

 

 また、
参考投稿:土砂崩れに及ぼす要因として土壌微生物の影響に係る記事によれば、
(2011-09)

 

 (個人的な妄想)「というのは、最近の情報では陸地にフォールアウト(乾式沈着)した放射性物質が多いからです。
 そこから発生する熱は部分的には少なく人間には感じないと思われますが、微生物は温度に敏感であると言われています。今までとは違って土壌に棲息している微生物の機能が損なわれる可能性も考えられるからです。
 また、妄想、杞憂かもしれませんが、
 環境保全能力を担っている土壌中の微生物の細胞組織が環境中に排出された放射性物質からの①崩壊放射線による熱傷、および、②周辺物質を放射化もしくは励起することによって2次的に発生する紫外線などの有害放射線によって、損傷・損壊されることが懸念されます。 
 万一、影響していれば、今まで以上に、土壌中無数棲息する微生物を原点とする生態系を変化させて土壌強度を低下させていることを危惧しています。」

また、gooウィキペディア土壌微生物によれば
「・・・土壌微生物とは、土壌中に生息する微生物の総称である。内容的には、細菌、放線菌、糸状菌、藻類、原生動物、線虫などが含まれる。土壌中に極めて多数が生息するだけでなく、土壌その物を構成する要素とも考えられる。・・・」

 土壌の強さは微生物が影響していると思われます。用心用心。

引用: どよう便り79 号(2004年8月)  
めぐる水・不思議な土を知る講座 第3 回「土の科学編」
によれば、
http://www.csij.org/01/archives/watersoil_002.pdf

 ④土壌微生物の機能
  「地球の物質は姿を変えながら循環しています。これを物質循環といいます。
 土の中も物質循環が行われる場所のひとつです。
 土の中で物質が移動したり変化するために一役担うのが
 
土壌微生物たちです。・・・」 

  まえがきが長くなりましたが、

 既報(4-2)に引き続いて、今回は淡水化に属する公開公報を調べました。目的は従来技術の問題点、どのような利用分野に対応しているかを把握するためです。ただし、公開公報なので、現状の実用化の可否などは不詳を予め断っておきます。大体2・3年以前に問題となった事象に対する提案と思われます。

astamuse(アスタミューゼ)
http://patent.astamuse.com/ja/published/JP/No/2013052349

・造水方法
出願公開日時点(2013年03月21日)
背景
逆浸透膜法による海水淡水化及びかん水淡水化は、相変化無しに塩分や有害物質を分離除去でき、運転管理が容易でエネルギー的に有利であることから、飲料用或いは工業用の淡水を取得する分野で利用されている。逆浸透膜の透過性、分離性の低下を防ぐために、通常、海水やかん水を逆浸透膜に供給する前に、砂ろ過凝集沈殿加圧浮上精密ろ過膜限外ろ過膜のろ過などの方法を用いて前処理を行っている。

逆浸透膜の透過原理から、海水またはかん水など、ある程度の塩分を含んだ供給水が逆浸透膜を透過するには、高圧ポンプなどを用いて供給水の圧力を浸透圧以上にする必要がある。浸透圧塩分濃度と関係するが、例えば海水を逆浸透膜で分離する場合、最低3MPa程度以上、実用性を考慮すると少なくとも5MPa程度以上の圧力が必要となる。かん水の場合でも最低1MPa程度以上の圧力が必要となる。

概要
逆浸透膜モジュールを用いて海水やかん水などの塩水から淡水を得る塩水淡水化装置において、原水の温度や塩濃度によらず一定の処理水量を確保する造水方法を提供すること。・・・」

⇒海水を逆浸透膜で分離する場合高圧ポンプの5MPa程度以上の圧力(約50kg/cm2)の電力消費がはどのくらいだろうか?
砂ろ過凝集沈殿加圧浮上精密ろ過膜限外ろ過膜のろ過などの方法を用いて前処理が必要か?
原水の温度や塩濃度によらず一定の処理水量を確保が技術的な問題点。

熱脱塩方法 出願公開日時点(2013年03月14日)
背景
海水を脱塩するためのあらゆる方法は、既に知られている。例えば、逆浸透等の膜技術を用いて海水から水を分離してもよい。又、熱分離方法を用いて海水から水を分離してもよい。熱分離技術の例として、多段フラッシュ蒸留(MSF)、多重効用蒸留(MED)および蒸気圧縮蒸留(VC)が挙げられる。
効果
つまり、供給溶液に高圧をかけることなく溶媒流れを生じさせることができる。」

⇒高圧をかけることなく溶媒流れを生じさせることができる

・浸透分離システム及び方法
「背景
正浸透は脱塩のために使用されてきた。一般に、正浸透脱塩方法は半透膜により分離された2つのチャンバーを有する容器を使用する。1つのチャンバーは海水を含有する。もう一方のチャンバーは濃厚溶液を含有し、海水と濃厚溶液の間に濃度勾配を生じる。この勾配は、選択的に水を通すが塩は通さない膜を横切って海水から水を濃厚溶液中に引き出す。濃厚溶液に入る水は徐々に溶液を希薄化する。その後、溶質は希薄溶液から除去されて飲料水を生成する。
概要
工学的浸透を使用する分離方法が開示され、一般に、第2濃厚溶液を使用して第1溶液から半透膜を通過する溶媒を引き出すことによる、溶質を濃縮するための第1溶液からの溶媒の抽出に関与する。産業的又は商業的源由来の低位廃熱を使用することにより効率が増進し得る。」      

           ・・・・(後略)

⇒高圧ポンプの電力消費量が大きいことが推察されます。また、原水の温度や塩濃度によらず安定な淡水化をするために工夫していることが推察されます。

 

 


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