SmartBrine

Zeewater Omgekeerde Osmose Ontzilting (SWRO) is een snel groeiende industrie als antwoord op de toenemende wereldwijde waterschaarste. Met de uitbreiding van ontzilting neemt de wereldwijde pekelproductie toe. Het afvalwater dat dit oplevert, neemt verschillende milieurisico's met zich mee.

Ontzilten van water, betekent kortweg dat je zout water, zoet maakt. De bekendste technologie hiervoor is omgekeerde osmose met behulp van membranen. Na het ontzilten houd je pekelwater over. Tegenwoordig wordt dit water elders geloosd. Binnen het project SmartBrine, dat draait in Brazilië, willen de partners drie technologische routes verkennen en testen om dit pekelwater te hergebruiken. Het gaat dan om: 

• elektrochlorering,
• terugwinning van mineralen, en
• (blauwe/groene) energieproductie of -terugwinning 

Het uiteindelijke doel is om een strategie te ontwikkelen voor het hergebruiken van pekel en het opzetten van pilots op de locatie in Brazilië.

De reden voor dit project

Fortaleza, de hoofdstad van de staat Ceará in Brazilië, ligt aan de kust. Het is een gebied met een warm en vrij droog klimaat. De belangrijkste waterbronnen liggen zo'n 200-500 km landinwaarts. Dit veroorzaakt potentiële watertekorten voor de 3,6 miljoen inwoners tijdens perioden van waterschaarste. Er gaan drie verschillende SWRO-ontziltingsinstallaties gebouwd worden, om de beschikbaarheid van water te vergroten. Maar hoewel deze ontziltingsinstallaties drinkwater gaan produceren, produceren ze ook meer dan 4.500 m3 pekel per uur. Het pekelwater van deze ontziltingsinstallaties wordt volgens de planning in de oceaan geloosd, wat op de lange termijn gevolgen heeft voor het milieu in de kustregio. Een manier om dit te beperken is door het pekelwater te gebruiken als een potentiële bron van grondstoffen. Er is vraag naar materialen zoals zuur/waterstof, mineralen en energieproductie, die allemaal uit het pekelwater geproduceerd zouden kunnen worden. Daarom gaan we binnen het project SmartBrine kijken naar mogelijkheden om tot een circulaire oplossing te komen, om de hoeveelheid geloosd pekelwater te verminderen. We willen het pekelwater gebruiken of hergebruiken voor andere doeleinden, zodat negatieve gevolgen op het milieu tot een minimum beperkt blijven. 

Welk probleem lost het project op?

Binnen het project SmartBrine gaan de samenwerkende partners op zoek naar manieren om pekelwater te hergebruiken, verschillende manieren evalueren om pekelwater te hergebruiken voor andere doeleinden. Om dit te bereiken worden drie verschillende technologische routes onderzocht. Hierbij houden we rekening met elk van de drie SWRO ontziltingsinstallaties. 

De resultaten worden verwerkt en toegevoegd aan een kosten- en risicobeoordeling om een uitgebreid overzicht te geven. Uiteindelijk vormt dit de blauwdruk van een potentieel in-situ schaalsysteem voor pekelvalorisatie. Met een holistische, geïntegreerde strategie zou de circulariteit van de nieuwe ontziltingsinstallaties kunnen toenemen. Zo kunnen we uiteenlopende voordelen ontstaan voor het milieu, de regio, private partijen en omliggende industrieën.

Partners binnen het project

Het doel is, om een pekelvalorisatiestrategie te ontwikkelen voor pilotsystemen. Het verwachte resultaat is een eerste ontwerp voor een pilootinstallatie gericht op pekelminimalisatie. De partners die samenwerken in dit project zijn: 
 

• Royal HaskoningDHV
• Ceará State Water and Sewage Company (CAGECE, Companhia de Água e Esgoto do Ceará)

Met ondersteuning van studenten en onderzoekers van Chemische Technologie, Sustainable Management, Water Technologie en Civiele Techniek.

Andere partners

• Pecem Industrial and Port Complex Development Company – CIPP/SA
• Águas de Fortaleza
• Federação das Indústrias do Estado do Ceará - FIEC

Hoe pakt het projectteam dit aan?

SmartBrine gaat de volledige ontziltings- en pekelproductiecyclus evalueren en eventuele oplossingen integreren die lokaal succes kunnen boeken. Uiteindelijk willen we geproduceerde pekel teminimaliseren en valoriseren. De studie bestaat uit een theoretische haalbaarheidsstudie, interviews, SWOT- en risicoanalyse en systeembalansen. Daarnaast omvat het ook commerciële perspectieven. In dit project worden drie mogelijke routes onderzocht om oplossingen te bieden voor de valorisatie van pekel. 

1. de elektrochloreringsroute, waarbij SWRO-pekel gebruikt zal worden als grondstof voor de elektrochemische productie van chloorhoudende ontsmettingsmiddelen
2. de route voor de terugwinning van mineralen, die de mogelijke terugwinning en het hergebruik van mineralen zal evalueren, en
3. de energieproductie/terugwinning route, die het gebruik van SWRO pekel voor energieproductie zal evalueren (bv. als geconcentreerde bron voor energieproductie gebaseerd op zoutgradiënten).

Meer lezen?

In december (2024) werd een recordaantal van 17 nieuwe projecten gesubsidieerd in het kader van het Partners for Water 5-programma. In nauwe samenwerking met lokale partners willen deze innovatieve projecten de waterzekerheid over de hele wereld verbeteren.

Direct naar Partners for Water