ın C> C> N N :, E E ~ ın .. .. .. ;;:. "' ın !Tuzlu su çapraz akısı> }::::::,'.i:::., 80-120 µm} Komple membran } Destek doku: 80-120 µm !Tatl ı su çapra akışı > Şekil 4. RO veya PRO için düşük tuz geçirgenlikli bir su selekti/ ıneınbranının taslağı. motik itici kuvvetin bulunmamasıdır. Sadece membranın yarı-geçirgen katmanı (kabuk) boyunca yer alan konsantrasyon farkı, ozmotik akış yaratabilir. Membrandan geçen yüksek akılı tatlı su enerji çıkışını artırabilir, fakat aynı zamanda daha kompleks bir şekilde membranın verimliliğini düşürür. Bu, iyi enerji eldesi için akış değerlerinin niçin dikkatle seçilmesi gerektiğinin bir nedenidir. Konsantrasyon polarizasyonu RO ile olduğu gibi, membranın yüzeylerinde de gerçekleşir: Membranlar arasındaki (spiraller vs.) derz (spacer) ağlı membran modüllerinde derz (spacer) çatlar ve polarizasyonu geciktirir. Lif membranının dışındaki çapraz-akış, polarizasyon oluşumunun liflerin modülde ne şekilde sıkıştırıldığına bağlı olduğu özel bir durum sunar. Mevcut projede hem yaprak hem de lif modülleri üzerinde çalışılmaktadır, fakat PRO için en iyi seçeneğin hangisinin olacağı net değildir. Ek olarak, modül tasarımının seçiminde malzemelerin ve üretimin maliyeti de göz önünde bulundurulmalıdır. 4. Gelecek Avrupa araştırma projesi, özellikle PRO için tasarlanan membranların geliştirilmesiyle detaylı olarak ilgilenen ilk projedir. PRO ile tuzluluk oranı enerjisi üretiminin diğer önemli hususları da düşünülmüştür. Bunlar arasında tesisin mevkii, denize yakın tatlı su kaynakPRO- Ters Ozmosun (RO) Tersine Çevrilmesi RO, 60'/ı yıllarııı sonlarıııa doğru geliştirilmiş olup, içme suyu üretmek için deniz suyunun tuzdan arındırılmasında faydalanılan, sanayide ise ayırma amaçlı kullanılan, iyi bilinen bir meıottııı'. Burada su, membran tuzu tutacak şekilde yarı geçirgen membrandan geçirilir. Deniz suyu kendiliğinden tuzlu su veya yoğunlaştırılmış membran boyunca ve modülün dışında aka,: Buna çapraz-akış denir ve PRO'nun olduğu gibi RO'nun da temel özelliklerinden biridiı: Her iki işlem de sürekli olarak ve dalgalanmagöstermeyen bir tarzda çalışmak için tasar/anmıştıı: Bu nedenle membran modüllerinin içinde hiçbir şey birikmemelidiı: Bu prensip aşağıdaki şekilde gösterilmiştiı: İşlem için gerekli basınç yüksek olup, genellikle 60 bar civarıııdadıı: Bu gereklidiı; çünkü teorik tuz çözeltilerinin birleştirici bir özelliği olan ozmotik basıncın altıııda basınçlarda su, membrandan süzülemez. Bu ozmotik basıııç deniz suyu için yaklaşık olarak 25 bar'dıı: Bir RO tesisinde uygulanan hidrolik basınç bu değerin altına düşürülürse, tatlı su geriye doğru akmaya başlayacaktır; bu da tam olarak PRO demekti,: Her biri yaklaşık 30 m1 RO membranı kapsayan RO membran modülleri birkaç değişiklikle PRO için kullanılabiliı: RO menıbranlarının da PRO'da verimli bir şekilde çalışabilmek için bazı değişikliklere ihtiyacı vardıı: İyi RO membranlarının çoğu, PRO'da yararsızdır, çünkü membranın içindeki tuz konsantrasyonu çok yüksek olabilmektedir. Bu durum RO için PRO'da olduğu kadar önemli değildir, çiinkii PRO'nun aksine RO'da tuz ve su membran boyunca aynı yönde taşınıı'. PRO'ının çalışma prensibi nispeten basit de olsa, bir PRO modülünün işleyişinin tanımıııın tam olarak anlaşılması oldukça karnıaşıktıı: Besleme Öğüt-kanalı Tuz çözeltisi Yüksek basınç ~r;;;;ııpı.__,C_JJ.r;;ıf9q)g)C]JC:J)gJ pompası 60 barL-.,,_________;::.......,,.....-:;' - ---- -- - - - - ' Membran Nüfuz eden (tatlısu) Şekil 5. Çapraz-akım ıers ozmos prensibi (RO). 144 !arının mevcudiyeti, çevresel faktörler, inşaat mühendisliği, su ön-arıtımı, hidrolik sistemler ve membran modülleri gibi hususlar yer alır. Membranları geliştirmek için de büyük bir çaba harcanmaktadır. PRO işlemi için ince film kompozit (TFC) membran tiplerinin geliştirilmesinde önemli ilerleme kaydedilmiştir. Günümüzde . bazı asimetrik tipte membranlar TFC'- ye kıyasla daha fazla spesifik enerji açığa çıkarmaktadır, fakat TFC için daha ileri gelişme potansiyeli daha yüksek görünmektedir. Enerji üretimi için gerekli özelliklere sahip membranları uygun fiyatlarda yapmak için hala kapsamlı bir geliştirme çabası gereklidir. Norveç'te iki pilot tesis inşa edilmiştir ve bunlar sürekli faaliyet halindedir. Bu tesisler akış ve basınç üretmektedirler, fakat enerji tesisi olarak tam anlamıyla donatılmamışlardır. Bunun yerine, doğal su kaynaklarında uzun vadeli operasyonların özelliklerinin araştırılmasına odaklanılmıştır. 2015 itibarı ile gerçek boyutlarda tesisler hedeflenerek, bu enerji teknolojisinin geliştirilmesi için çalışmalar devam edecektir. Kaynaklar 1. Halt, T; Thorsen, T; Thelin, W; "Power Production froııı Mixing of River Water and Seawater-A Theorerical Analysis", Poster Eııromenıbrane 2004 Can/erence, Hanıburg, 2004. 2. Gaca, P.; "Energy /rom Salinily Gradients Eııropean Presıudy, Eıırocean ", Association Eı.ırponeenne Oceniqııe, Moncaco, /979. 3. Jel/inek, H. H and Masuda, H.; "Osmopoweı: Theoıy and Peıfornıance ofAn Ospower Pilot Planı ". Ocean Eng.: vol 8, 2, 103; 1981. 4. lee, K. l.; Baker. R. W; lonsdale, H. K.; "Meıııbranes for Power Generation by Pressure-reıarded Osmosis, Journa/ of Meın. Sci, vo/ 8., 141; 1981. 5. loeb, S.; Handa, T; Rea/i, M, "Coınhararive Mechanical Effıciency of Several Planı Conjigurations Using a Pressııre-reıarded Osınosis Energy Converter; Joıırna/ of Menı. Sci., vol. 51, 323, /990. 6. loeb, S.; Meıha, G. D.; "A Two-coeffıcienı Waıer Transport Eqııation for Pressııre-reıarded Osınosis, Joıırnal of Mem. Sci., vol 4, 351, 1979. 7. loeb, S.; Tiıelman, l.; Korngold, E.; Freiman, J.; Effecı of Porous Sııpporı Fabrc on Osıııosis Through a loebSoıırirajan Asymmeıric Membrane, Joıırnal of Mem. Ssci., vol 127, 243, 1997. ifil
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=