太陽炉と逆浸透膜と海水淡水化

質問

太陽炉と逆浸透膜と海水淡水化

逆浸透膜で海水を淡水化するには圧力をかけなければならないわけですが
太陽炉で海水を蒸発させてその蒸気の力で圧力をかける方式のプラントはありますか？

http://www.youtube.com/watch?v=8tt7RG3UR4c&feature=player_embedded#!

回答No.3

anachronism · ベストアンサー

残念ですが、低温の水（海水を含む）は飽和圧力以上の圧力の水蒸気を吸収してしまいますので、この方法では温度を上げずに圧力を上げることはできず、全体の温度が上昇するだけです。

太陽熱による圧力を駆動力として海水をRO膜膜に送ることは、それなりの機関を作れば機関としては成立します。ですが、先の回答に述べたように、それが、仮にコストを度外視しても、効率等の面でも引き合うかどうかが問題で、「見かけない」のはその辺が理由です。

RO膜を使用する方法の最大のデメリットは、実はRO膜自身が消耗品であることで、太陽熱を利用した炭水化装置はいくつか考案されていますが、すべてRO膜膜を用いないことを「メリット」として開発されています。RO膜を使用する限りは、太陽光発電、あるいは太陽熱エンジンによりRO膜ポンプを駆動するのが「原理的には」一番効率がよいので、なかなか難しいのです。

よろしければ、「太陽熱海水淡水化」というようなキーワードで検索してみてください。蒸留方式がほとんどですが、いろいろな方法が考案され、試行されています。

お礼

回答ありがとうございました。
大変勉強になりました。

回答No.2

anachronism

とりあえず、聞いたことはありません。発想としてはおもしろいと思いますが、なかなか難しいでしょう。

まず、太陽熱で作ることができるのは「高温」であって、「高圧」ではありません。通常、高温高圧の蒸気を作るボイラーには「ボイラ給水ポンプ」というモノがあって、ポンプで「高圧」を作り、それからこれを熱して「高温」にして、「高温高圧」の蒸気にするのです。逆浸透膜（RO）で必要なのは「高圧」だけですので、「高温」は全く不要です。ですから、この手は使えないわけです。
すると、ポンプを使わずに高温を高圧に変換する「機関」が必要、ということになります。これには、我々の業界で言うところの「バッチ式」と言われる方法でなんとかならないことはないのですが、一般に効率が低く、装置の負担も大きくて、商業ベースのプラントではなかなか使用できません。と、いうより、詳細検討をしたわけではありませんが、ちょっと頭の中でそろばんをはじくと、正直なところメリットがなさそうな感じです。

次に、逆浸透膜は一般に有機素材で、高温での使用に適しません。ですが、通常逆浸透膜で使用される圧力は温度に換算して２６０℃くらいに相当します。この温度で使用できる膜の開発が必要であれば、一気に実現可能性が低くなります。また、高圧だけならまだしも、高温高圧の海水、というのは腐食性が強い（要するに、配管や機器に穴が開く）ので、エンジニアとしてはまず使用したくない代物です。

と、いうより、とにかく現状、海水ポンプ＋RO法というのがえらく安く水を作れると言うことがあるんです。これまでにも太陽熱を用いた淡水化手法というのはいくつも開発され、実証試験も行われていますが、ことごとくRO法に劣る、という判定をうけてお蔵入りになっています。将来的に化石燃料費（および電気代）がさらに上昇するとまた話は変わりますが、なかなか手強い相手ですよ。

お礼

回答ありがとうございました。

補足

http://d0ldhq.blu.livefilestore.com/y1pUY-W4RO3WAJ3KMg4qyrKQDE4MZWVKCowuA30CIJZ7X_PmI70ivOm2_lRDsZL31lEEHOXILJS03NpEPS0WflpULE8kuqG2NQS/%E5%A4%AA%E9%99%BD%E7%82%89.bmp?psid=1

(1)大型のタンクＡと小型のタンクＢに海水を入れて、上部をパイプで連結する。
(2)タンクＢの海水を太陽炉で沸騰させ蒸気を発生させてタンクＡに圧力をかける。

このように淡水化する海水そのものを沸騰させるのではなく別の海水だけを沸騰させれば
効率よく海水を淡水化できるのではないかと思ったのですがいかがでしょうか？

回答No.1

debukuro

わざわざ蒸気圧を使わなくても凝結させるだけで蒸留水が出来る
二度手間を欠けるのは無駄

お礼

回答ありがとうございました。

補足

蒸発式の場合１トンの淡水を作るのに１トン蒸発させる必要があるかと思いますが
逆浸透膜式の場合も１トン蒸発させる必要があるのでしょうか？

きちんとした数字のことは分かりませんが
蒸気圧を使った方が効率的になるということはないのでしょうか？