I.E.S.-Neotechnologie recycelt Sole von Entsalzungsanlagen zu Trinkwasser, Salz und Mineralien

Effektive Lösung des globalen Wasserproblems

(IINews) - + Verdopplung der Trinkwasser-Produktion von Meerwasser-Entsalzungsanlagen
+ Sole-Verwertung ermöglicht profitable Salz- und Mineralgewinnung
+ Null-Emissions-System: Entlastung des Ökosystems und der Umwelt

Eine vom deutschen Forschungsunternehmen I.E.S. entwickelte Innovation verspricht die Lösung der globalen Wasserknappheit. Das auf fortschrittliche Öko-Technologien, insbesondere auf das Recycling von Meerwasser-Sole aus Entsalzungsanlagen spezialisierte Unternehmen, gelang nach 19 Jahren intensiver Forschung ein beeindruckende Durchbruch, der zugleich den Weg für einen Meeresbergbau ohne Beeinträchtigung der Umwelt ebnet.

"Die I.E.S.-Technologie ist von unschätzbarem Wert für die Menschheit", sagte Dr. Martin Padisak, CEO des Unternehmens. "Trotz der endlosen Forschungsarbeiten, die im Laufe der Jahre von namhaften Forschungszentren auf der ganzen Welt durchgeführt wurden, war niemand in der Lage, kostengünstige Lösungen für die Kalziumseparation und erneut auftretende Dilemmata zu finden, die notwendig sind, um die Salzkonzentration im Meerwasser zu erhöhen und die Meeresbergbauindustrie profitabel zu machen. Die Suche nach einer unerschöpflichen Trinkwasserquelle für die Menschheit, die wiederum die globale Wasserknappheit löst, stand bei unserer Entwicklung an erster Stelle."
Neben der Lösung der weltweiten Wasserknappheitskrise verwirklicht die neue Technologie den Traum des Meeresbergbaus, für Industrie und Landwirtschaft unbegrenzte Mengen an wertvollen Mineralien wie Kalium und Magnesium aus dem Meerwasser zu gewinnen.

"Zusätzlich beinhaltet die neue Technologie die Beseitigung der Umweltverschmutzung durch die Entsalzungsanlagen", erklärt Dr. Martin Padisak. Die I.E.S.-Innovation ermöglicht es der Entsalzungsindustrie, die ausgeschiedene Sole, einen hochkonzentrierten salzhaltigen Meerwasserrest, vollständig zu recyceln. Das umweltfreundliche Verfahren hat nicht nur eine Null-Abgaberate, sondern bietet der Entsalzungsindustrie zugleich eine zusätzliche wirtschaftliche Rentabilität.

Trinkwasser ist knapp, Meerwasser dagegen reichlich vorhanden. Weltweit wandeln rund 16.000 Entsalzungsanlagen ungenießbares Salzwasser in Trinkwasser um. Dabei ist laut Artikel eines internationalen Forscherteams im Fachmagazin "Science of the Total Environment" die Menge an umweltschädlicher, mit Chemikalien belastete Salzlauge um ca. 50% höher als bislang vermutet. Ebenso warnt die UN vor giftigen Rückständen bei der Meerwasserentsalzung. Es sei dringend notwendig, bessere Verfahren zu entwickeln, um eine Belastung der Umwelt zu vermeiden und die Kosten der Entsorgung zu senken. Nur dann lasse sich die Trinkwasser-Versorgung heutiger und künftiger Generationen sicherstellen, schreiben die Wissenschaftler vom kanadischen Ableger der United Nations University. Rund 2 Milliarden Menschen leben in Regionen mit Wasserknappheit und sind dort auf Trinkwasser aus Entsalzungsanlagen angewiesen. Laut dem neuesten Jahresbericht von UN-Wasser wird der weltweite Wasserbedarf bis zum Jahre 2050 um 30 Prozent steigen, was diese wertvolle Ressource noch knapper macht.

Das Wasseraufkommen auf der Erde besteht zu 96,6% aus Salzwasser, zu 3,4% aus Eis, Seen, Flüssen und Grundwasser. Nur 1% davon steht als Trinkwasser zur Verfügung, was zu dem bekannten weltweiten Wassermangel führt. Meerwasser besteht zu 96,5% aus Wasser und zu 3,5% aus Salz und Mineralien in Ionenform. Damit ist das Meer die theoretisch größte Quelle für eine unbegrenzte Versorgung mit Trinkwasser. Die Umwandlung von Salz- zu Trinkwasser ist bisher jedoch nicht nur ineffizient, sondern auch umweltbelastend. Die weltweit 15 906 Entsalzungsanlagen in 177 Ländern produzieren täglich 142 Mio. m3 Sole als Abfall. Die anfallende Sole hat einen gegenüber dem Meerwasser deutlich erhöhten Salzgehalt. Das Gemisch wird größtenteils wieder ins Meer, teils in andere Gewässer, in Tiefbrunnen oder Abflusskanäle geleitet. Die Entsorgung schädigt erheblich die betreffenden Ökosysteme aufgrund der enthaltenen Chemikalien, des hohen Salz- und vermindert gelösten Sauerstoffgehalts. Eine wirtschaftliche wie umweltfreundliche Aufbereitung und Verwertung der Sole ist damit der Schlüssel zum Erfolg.

Ziel der Forschung von I.E.S. war es deshalb, die Konzentration der Sole aus den Entsalzungsanlagen auf das Niveau der natürlichen, an Land zu findenden Sole zu heben. Das im Meerwasser vorhandene Kalzium bildete hierbei bisher eine wesentliche Barriere. Gleichzeitig führt eine Erhöhung der Konzentration der Sole mit Kalzium zur Sedimentation von Salz und Mineralien. Die von I.E.S. erreichte Innovation führt zu der Beseitigung des Kalziumhindernisses in der Sole aus Entsalzungsanlagen.

Die von I.E.S. patentierte Ionenaustauschtechnologie ist das Ergebnis aus 19 Jahren Forschung, die zur Entwicklung eines zeolithischen nanotechnologischen Ionenaustauschmaterials führte, das für seine Funktion darüber hinaus keine externe Energie benötigt. Der gesamte Energiebedarf wird von der Soletemperatur abgefangen. Das I.E.S. Ion Exchange System ist international patentiert und in den Vereinigten Arabischen Emiraten, die in Dubai die weltweit größte Meerwasser-Entsalzungsanlage mit einer täglichen Produktion von 2,1 Mio. m3 Trinkwasser betreiben, getestet und ISO-zertifiziert.
Die aus den Entsalzungsanlagen abgewiesene Sole wird durch die umweltfreundliche, emissionsfreie I.E.S.-Technologie verarbeitet, dabei der Trinkwasser-Output der Anlage verdoppelt wie auch die im Meerwasser enthaltenen, wertvollen Mineralien in kommerziellen Mengen gewonnen.

Der I.E.S.-Prozess:

+ In der 1. Prozessstufe wird das Kalzium aus der entsalzungsprozessabgeleiteten Sole extrahiert, um die Konzentration auf 150g/l zu erhöhen (ähnlich der natürlichen Sole) - mit dem Unterschied, dass die Sole alle Mineralien aus dem Meer enthält.
+ Danach wird die Sole ohne Kalzium zur Thermodestillationseinheit geleitet, um die Konzentration weiter zu erhöhen. Die Verdampfung liefert dabei Trinkwasser ähnlich der Menge, die der Produktion der Entsalzungsanlage entspricht. Die Trinkwassermenge wird damit verdoppelt.
+ Die 2. Stufe des Prozesses beginnt, wenn die Sole die Konzentration von 150g/l erreicht, um durch einen weiteren Ionenaustausch das Kalzium in der Lösung freizusetzen.
+ Die nun wertvolle Sole ist jetzt bereit für den Abbau-Kristallisationsprozess zur Gewinnung von Meersalz, Gips sowie Magnesium und Kalium als weitere im Meerwasser enthaltenen Mineralien. Diese können dann z.B. in der Pharma-Industrie oder als Dünger in der Landwirtschaft eingesetzt werden.

Eine Entsalzungsanlage mit einer Kapazität von 1 Mio. m3 Trinkwasser/Tag steigert mithilfe der IES-Technologie die tägliche Trinkwasserproduktion auf 2 Mio. m3.

Je Kubikmeter Sole werden folgende Mineralienmengen gewonnen:

+ 1,9 kg Gips
+ 44 kg Meersalz
+ 8,9 kg Kalium- Magnesium-Konzentrat

"Das I.E.S.-Ionenaustauschsystem ist das Herzstück des Meeresbergbau-Prozesses, das durch die Verwertung des Sole-Abfalls nicht nur die Trinkwasser-Gewinnung verdoppelt, sondern hierbei erstmals auch die wertvolle Meerwasser-Mineralien gewinnt - ohne jede Ausscheidungen und Reste überhaupt. Entsalzungsanlagen werden so in ein ökologisches Null-Emissions-System umgewandelt", sagt Dr. Martin Padisak.

Der als homogen granulierter Ionenaustauscher ausgeführte IES-Zeolith hat keine Einschränkungen in der Skalierbarkeit, da jedes Granulat in seiner Zusammensetzung und Funktion identisch ist. Um die Kapazität zu erhöhen, werden die Mengen des modifizierten Ionenaustauschmaterials entsprechend den eingestellten Verhältnissen der abgeleiteten Sole erhöht.

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Datum: 01.04.2019 - 11:10 Uhr
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