Montse Pallarès Carner
Giám đốc thị trường CSV
CSV – Tạo ra giá trị chung với xã hội
Tình trạng khan hiếm nước ở châu Âu là một vấn đề phức tạp, đòi hỏi sự quan tâm và hành động ngay lập tức. Bền vững hệ thống làm mát mang lại một giải pháp giúp tiết kiệm năng lượng và nước, đồng thời góp phần thực hiện mục tiêu Các Mục tiêu Phát triển Bền vững của Liên Hợp Quốc. Bằng cách tích hợp các công nghệ và phương pháp này vào các ngành công nghiệp khác nhau, châu Âu có thể đạt được những bước tiến đáng kể trong việc đảm bảo an ninh nguồn nước và xây dựng một tương lai bền vững hơn cho tất cả mọi người.
Mặc dù được biết đến với khí hậu ôn hòa và nguồn nước dồi dào, châu Âu vẫn không thể tránh khỏi những tác động của tình trạng khan hiếm nước. Khi khu vực này phải đối mặt với nhu cầu ngày càng tăng về các hệ thống làm mát để phục vụ các ngành công nghiệp khác nhau, việc phát triển các giải pháp bền vững nhằm thúc đẩy tiết kiệm năng lượng và nước, đồng thời phù hợp với các Mục tiêu Phát triển Bền vững (SDGs) của Liên Hợp Quốc là vô cùng quan trọng. Bài viết này tìm hiểu mối liên hệ giữa tình trạng khan hiếm nước, hệ thống làm mát, hiệu quả năng lượng, tiết kiệm nước, ăn mòn, truyền nhiệt và mối liên hệ của chúng với các Mục tiêu Phát triển Bền vững (SDGs).
Tối ưu hóa hệ thống làm mát thông qua các chiến lược xử lý nước toàn diện
Xử lý nước đóng vai trò then chốt trong việc nâng cao hiệu quả và tính bền vững của các hệ thống làm mát. Bằng cách kiểm soát hiệu quả sự ăn mòn, sự hình thành cặn vôi và sự phát triển của vi sinh vật, các ngành công nghiệp có thể đảm bảo hệ thống làm mát của mình hoạt động ở hiệu suất tối đa, từ đó tiết kiệm năng lượng và nước. Việc tăng chu kỳ cô đặc và áp dụng các phương pháp làm sạch trực tuyến góp phần cải thiện hệ số truyền nhiệt, giảm lượng nước tiêu thụ và tối thiểu hóa chi phí vận hành. Khi chúng ta tiếp tục ưu tiên tính bền vững môi trường, việc đầu tư vào xử lý nước phù hợp cho các hệ thống làm mát là một bước quan trọng nhằm đạt được hiệu quả năng lượng và quản lý nước có trách nhiệm trong các ngành công nghiệp khác nhau.
Các vấn đề chính trong hệ thống làm mát là gì?
Sự ăn mòn:
Sự ăn mòn xảy ra khi bề mặt kim loại trong hệ thống làm mát phản ứng với nước, dẫn đến sự xuống cấp của thiết bị và làm tăng chi phí bảo trì. Hiện tượng này còn cản trở hiệu suất truyền nhiệt, dẫn đến mức tiêu thụ năng lượng cao hơn. Để chống lại sự ăn mòn, các kỹ thuật xử lý nước như bổ sung chất ức chế ăn mòn có thể tạo ra một lớp bảo vệ trên bề mặt kim loại, ngăn chặn sự tiếp xúc trực tiếp với các tác nhân gây ăn mòn. Việc phân tích thành phần hóa học của nước một cách chính xác và theo dõi thường xuyên là rất cần thiết để đảm bảo hiệu quả của các biện pháp kiểm soát ăn mòn.
Kiểm soát cặn bám – Ngăn ngừa sự hình thành cặn bám làm giảm hiệu suất:
Sự hình thành cặn là một vấn đề quan trọng khác trong các hệ thống làm mát. Khi nước được làm nóng, các khoáng chất hòa tan có thể kết tủa và tạo thành cặn bám trên bề mặt trao đổi nhiệt. Những lớp cặn này hoạt động như các rào cản cách nhiệt, làm giảm hệ số truyền nhiệt và đòi hỏi phải tiêu tốn thêm năng lượng để duy trì nhiệt độ tối ưu. Các phương pháp xử lý nước như làm mềm nước và sử dụng chất ức chế cặn giúp ngăn ngừa sự hình thành cặn, cho phép hệ thống làm mát hoạt động với hiệu suất cao hơn.
Sự phát triển của vi sinh vật:
Sự phát triển của vi sinh vật, bao gồm vi khuẩn, tảo và nấm, có thể diễn ra mạnh mẽ trong các hệ thống nước làm mát. Nếu không được kiểm soát, sự phát triển của vi sinh vật không chỉ ảnh hưởng đến hiệu suất truyền nhiệt mà còn dẫn đến hiện tượng bám bẩn sinh học và gây ra các nguy cơ đối với sức khỏe. Việc xử lý nước đúng cách bằng cách sử dụng chất diệt khuẩn và chất phân tán sinh học giúp kiểm soát hoạt động của vi sinh vật, đảm bảo các hệ thống làm mát không gặp phải các sự cố liên quan đến vi sinh vật.
Mức tiêu thụ nước cao:
Một trong những chiến lược hiệu quả để tiết kiệm nước trong hệ thống làm mát là tăng hệ số cô đặc. Hệ số cô đặc là tỷ lệ giữa lượng chất rắn hòa tan trong nước làm mát so với lượng chất rắn hòa tan trong nước bổ sung. Bằng cách tối ưu hóa quá trình xử lý nước và giám sát chất lượng nước, các hệ thống làm mát có thể hoạt động ở hệ số cô đặc cao hơn, từ đó giảm lượng nước cần thiết cho quá trình làm mát. Phương pháp này giúp tiết kiệm nước, giảm thiểu lượng nước thải xả ra môi trường và các chi phí xử lý liên quan.
Theo nghĩa đó, Kurita đã phát triển Công nghệ FReE để giúp các ngành công nghiệp hoạt động hiệu quả hệ thống làm mát một cách an toàn, giảm mức tiêu thụ nước và tiết kiệm năng lượng, đồng thời duy trì sự sạch sẽ cho tất cả các thiết bị truyền nhiệt như bộ trao đổi nhiệt, bình ngưng và tháp giải nhiệt.
Công nghệ FReE là gì?
Hiệu suất loại bỏ cặn bám của Kurita chương trình MIỄN PHÍ giúp hệ thống làm mát luôn sạch sẽ, không bị bám các loại cặn bẩn. Hơn nữa, sản phẩm này được phát triển đặc biệt để loại bỏ các cặn bẩn ngay trong quá trình vận hành, từ cặn sinh học cho đến các cặn khoáng như silicat nhôm, canxi cacbonat và các muối sunfat. Đồng thời, việc sử dụng công nghệ độc quyền của Kurita các công nghệ tạo màng FReE bảo vệ các bề mặt đã được làm sạch, đặc biệt là các bề mặt bằng thép cacbon, đồng hoặc các kim loại màu khác, khỏi sự ăn mòn nhờ một sản phẩm không chứa azole.
Mặc dù ai cũng hiểu rằng cả việc ngăn ngừa cặn bám lẫn ức chế ăn mòn đều là cần thiết đối với mọi hệ thống, nhưng nhu cầu cụ thể của các hệ thống khác nhau có thể thay đổi tùy thuộc vào ngành công nghiệp mà hệ thống làm mát được sử dụng. Công nghệ làm sạch và bảo vệ Kurita FReE cho phép thiết kế chương trình phù hợp và điều chỉnh nó theo nhu cầu của các ngành công nghiệp khác nhau cũng như các vật liệu cấu tạo của bộ trao đổi nhiệt.
Dựa trên kinh nghiệm dày dặn của Kurita trong việc ứng dụng các công nghệ tạo màng vào nhiều lĩnh vực khác nhau, Turbodispin® 4363 đã được phát triển nhằm bảo vệ các hệ thống làm mát khỏi sự hình thành màng sinh học và cung cấp khả năng ức chế ăn mòn chủ động cho đồng và các kim loại màu khác.
Sản phẩm này có thể thay thế các chất phân tán sinh học và chất ức chế đồng truyền thống nhờ công nghệ tạo màng đặc biệt. Hiệu quả xử lý còn được tăng cường hơn nữa nhờ dòng sản phẩm polymer đặc biệt của Kurita dành cho cặn vô cơ và chất rắn lơ lửng, Dòng Turbodispin® D.
Turbodispin® 4363 là sản phẩm ba chức năng không chứa azole, giúp giữ cho bề mặt của thiết bị trao đổi nhiệt và tháp giải nhiệt luôn sạch sẽ, không bị bám cặn hữu cơ, đồng thời mang lại tác dụng ức chế ăn mòn chủ động cho các bề mặt kim loại màu.
Các ứng dụng của FReE trong hệ thống làm mát, cũng như dữ liệu thí nghiệm, cho thấy khả năng bảo vệ chống ăn mòn hiệu quả và thậm chí vượt trội đối với đồng và các hợp kim gốc đồng so với phương pháp xử lý bằng azole. Tốc độ ăn mòn của đồng đã được giảm tới 30%, đảm bảo tuổi thọ dài hơn cho bộ trao đổi nhiệt khi được lắp đặt.
Công nghệ Turbodspin® 4363 của Kurita dựa trên công nghệ tạo màng, mang lại nhiều ưu điểm. Công nghệ này được sử dụng để loại bỏ bám bẩn sinh học và đóng vai trò như một chất phân tán, hoạt động mà không làm thay đổi sức căng bề mặt của nước. Hiệu quả phân tán và phân tán sinh học đạt được do về mặt nhiệt động học, các nhóm hoạt tính của chất tạo màng có ái lực cao hơn với bề mặt kim loại so với các sản phẩm bám bẩn sinh học hoặc sản phẩm ăn mòn. Turbodispin® 4363 thâm nhập vào các cặn bám một cách chậm rãi và do đó phân tán dần dần các cặn bám hoặc một phần của chúng. Các cặn bám còn lại, do cấu trúc xốp mới hình thành, trở nên dễ vỡ và cũng được loại bỏ từng bước nhờ chất phân tán hỗ trợ dành cho chất vô cơ.
Điều này có tác động như thế nào đến mức tiêu thụ năng lượng?
Hình 2 – Độ dày khác nhau của các lớp cặn và sự gia tăng chi phí nhiên liệu (%) – Ảnh hưởng của quy mô trong quá trình làm mát tại các bộ phận lấp đầy của hệ thống làm mát.
Điều này có tác động như thế nào đến mức tiêu thụ nước?
Vận hành hệ thống ở các chu kỳ cô đặc cao hơn đồng nghĩa với việc tiết kiệm trực tiếp lượng nước bổ sung cho hệ thống làm mát.
Các chương trình xử lý nước truyền thống có những hạn chế nhất định về việc ngăn ngừa cặn vôi, hàm lượng clorua và độ dẫn điện; khi áp dụng Công nghệ FReE và thực hiện bước xử lý bổ sung này cho nước, chúng ta có thể vượt quá các giới hạn về hàm lượng canxi, magiê, độ kiềm, hàm lượng clorua, pH và độ dẫn điện. Điều này đạt được bằng cách bổ sung vào quy trình xử lý thông thường các chất phân tán và chất tạo màng, giúp kiểm soát cặn vôi và cung cấp lớp bảo vệ bổ sung chống ăn mòn.
Việc áp dụng các công cụ và phần mềm chiếu Kurita khác nhau, kết hợp với việc phân tích chính xác thành phần hóa học của nước, cho phép sử dụng Công nghệ FReE như một giải pháp tăng cường kiểm soát ăn mòn và làm sạch trực tuyến. Nhờ đó, chúng ta có thể kéo dài chu kỳ cô đặc và vận hành trong các điều kiện khắc nghiệt hơn, đồng thời giúp tiết kiệm nước lên đến 10% tùy theo từng trường hợp cụ thể.
Hình 2 – Phần mềm và công cụ mô phỏng để phân tích thành phần hóa học của nước, nhằm tính toán lượng nước tiết kiệm được đồng thời đảm bảo an toàn cho hệ thống. Trong ví dụ (Ngành xử lý không khí), hệ số cô đặc đã được tăng từ 4 lên 4,7, giúp tiết kiệm được 8,51 TP5T nước.
Áp dụng công nghệ FReE để loại bỏ mọi loại cặn bám: tiết kiệm nước, năng lượng và góp phần vào quá trình giảm phát thải carbon.
Kurita đã phát triển Hiệu suất loại bỏ cặn bám ứng dụng, trong đó quá trình làm sạch toàn diện được thực hiện trong quá trình vận hành, không gây ăn mòn và không tạo ra chất thải.
- Sự cải thiện đáng kể về hiệu suất làm mát, tiết kiệm năng lượng và lượng CO2 giảm phát thải
- Vệ sinh trực tuyến trong khi nhà máy đang hoạt động
- Khả năng chống ăn mòn vượt trội trên toàn bộ hệ thống cấp nước
- Không phát sinh chất thải cũng như không cần dung dịch tẩy rửa. Các cặn bám đã hòa tan được loại bỏ thông qua quá trình xả nước.
- Giải pháp thân thiện với môi trường và bền vững
Áp dụng công nghệ FReE để loại bỏ mọi loại cặn bám: tiết kiệm nước, năng lượng và góp phần vào quá trình giảm phát thải carbon.
Tình trạng khan hiếm nước ở châu Âu là một vấn đề phức tạp, đòi hỏi sự quan tâm và hành động ngay lập tức. Các hệ thống làm mát bền vững mở ra một hướng đi để tiết kiệm năng lượng và nước, đồng thời góp phần thực hiện mục tiêu Các Mục tiêu Phát triển Bền vững của Liên Hợp Quốc.
Bằng cách tích hợp công nghệ FReE vào các ngành công nghiệp và hệ thống làm mát, châu Âu có thể đạt được những bước tiến đáng kể trong việc đảm bảo an ninh nguồn nước và xây dựng một tương lai bền vững hơn cho tất cả mọi người.
Các Mục tiêu Phát triển Bền vững (SDGs) của Liên Hợp Quốc cung cấp một khuôn khổ toàn diện để giải quyết các thách thức toàn cầu, bao gồm tình trạng khan hiếm nước và phát triển bền vững. Các SDGs sau đây có liên quan đặc biệt đến chủ đề này
- Mục tiêu Phát triển Bền vững (SDG) số 6: Nước sạch và vệ sinh – Việc áp dụng các công nghệ làm mát tiết kiệm nước và giảm mức tiêu thụ nước phù hợp với mục tiêu đảm bảo mọi người đều được tiếp cận với nước sạch và các dịch vụ vệ sinh.
- Mục tiêu Phát triển Bền vững (SDG) số 7: Năng lượng sạch và giá cả phải chăng – Việc chuyển đổi sang các hệ thống làm mát tiết kiệm năng lượng góp phần thực hiện mục tiêu cung cấp năng lượng bền vững và giá cả phải chăng nhằm thúc đẩy phát triển kinh tế.
- Mục tiêu Phát triển Bền vững (SDG) số 12: Tiêu dùng và sản xuất có trách nhiệm – Việc khuyến khích sử dụng nước và năng lượng một cách có trách nhiệm trong các hệ thống làm mát góp phần vào các thực hành sản xuất bền vững.
- Mục tiêu Phát triển Bền vững (SDG) số 13: Hành động ứng phó với biến đổi khí hậu – Các hệ thống làm mát tiết kiệm năng lượng giúp giảm phát thải khí nhà kính và góp phần giảm thiểu biến đổi khí hậu.
- Mục tiêu Phát triển Bền vững (SDG) 17: Hợp tác vì các Mục tiêu – Sự hợp tác giữa các chính phủ, các doanh nghiệp và giới học thuật là yếu tố thiết yếu để thúc đẩy đổi mới và triển khai các giải pháp làm mát bền vững.