Tạo ra nước sạch nhờ nhiệt thải của nhà máy điện hạt nhân

Sự khử muối hạt nhân là việc sử dụng sức nóng từ các lò phản ứng hạt nhân để làm bay hơi nước biển và ngưng tụ nước tinh khiết. Trong bài viết về khử muối bằng hạt nhân trên tạp chí Internetional Journal, nhóm khoa học của Ấn Độ và Ý đã biện luận rằng bất chấp những lo ngại của cộng đồng, sự thuận tiện và chi phí năng lượng thấp của quy trình sẽ khiến cho phương pháp trở thành một lựa chọn được ưa thích.

Có một nguồn cung cấp nước sạch sẵn sàng là quyền lợi của con người, nhưng tiếp cận với nước ngọt an toàn đang trở thành khó khăn ngày một gia tăng có thể đạt được ở nhiều vùng trên thế giới. Những vấn đề về biến đổi khí hậu và gia tăng dân số đang tạo ra áp lực mới lên nguồn nước. Khử mặn nước lợ và nước muối bằng phương pháp thẩm thấu ngược rất tốn kém và không hiệu quả. Marco Rognoni, chuyên gia về muối thuộc Galarate, Ý cùng các đồng nghiệp M.P.Ramaswamy và J.Justin Robert Paden tại Tiruchirappalli, Ấn Độ đã tính toán cân đối chi phí và chứng minh việc khử muối bằng bay hơi nhờ nguyên tử mang lại lợi ích nhiều hơn sự thẩm thấu ngược thông thường.

Việc lựa chọn công nghệ khử mặn thích hợp giữa thẩm thấu ngược và bay hơi được căn cứ trên một số yếu tố, bao gồm chi phí đầu tư, chi phí duy trì, mức độ sẵn có, gánh nặng trách nhiệm và yêu cầu độ tinh khiết của nước sau khử mặn. Tuy nhiên, yếu tố chính thường là chi phí hoạt động của nhà máy, đặc biệt là chi phí dành năng lượng tiêu thụ.

Năng lượng đầu vào chiếm khoảng 35-45% tổng chi phí của việc sản xuất nước khử mặn sử dụng phương pháp thẩm thấu ngược, trong đó, nước biển bị ép dưới áp suất đi qua một màng bán thấm, một bộ lọc để các ion làm mặn nước bị giữ lại phía sau và tạo ra nước tinh khiết ở phía bên kia của màng. Tuy nhiên, chi phí năng lượng đang tăng lên khi áp lực môi trường về giảm thiểu phát thải khí nhà kính đang đòi hỏi các nguồn năng lượng bền vững và thay thế đối với các quy trình công nghiệp.

Thông thường, khử muối bằng bay hơi được coi là kém hiệu quả bởi nó yêu cầu năng lượng gấp đôi. Tuy nhiên, Rognoni và các đồng nghiệp đã tính toán lại năng lượng cần tham gia và đề xuất rằng đây không chỉ là một ước tính. Các tính toán trước đây không dựa trên hiệu suất của việc lọc nước mà là dựa trên sự thất thoát năng lượng của tuabin hơi nước. Các nhà khoa học cũng chỉ ra rằng, năng lượng nhiệt dồi dào là một sản phẩm phụ của máy phát điện sử dụng năng lượng nguyên tử, nên khử muối bằng hơi nước sẽ có thể trở thành ứng dụng tốt nhất để tạo ra nước ngọt.