オーストラリアの海水淡水化

オーストラリアは地球上で最も乾燥した居住可能な大陸であり、設置された淡水化能力は増加している。^[要出典]数十年前まで、オーストラリアはダムや集水域から淡水を汲み上げて水の需要を満たしていた。1997年から2009年にかけての深刻な干ばつによる水供給危機の結果、州政府は逆浸透技術を使用して海水を浄化する淡水化プラントの建設を開始した。世界の飲料水の約1％は淡水化プラントから供給されている。^[1]

最初の近代的な大規模淡水化プラントは、2006 年 11 月に完成したパース海水淡水化プラントであり、現在全国で30 以上のプラントが稼働しています。多くのプラントは、再生可能エネルギーを使用して運用コストを削減するために近くの風力発電所や波力発電所を利用しており、遠隔地のコミュニティでは太陽光発電の淡水化ユニットが使用されています。^{[引用が必要]}

数十年前まで、オーストラリアはダムや集水域から淡水を引き、水の需要を満たしていました。しかし、2000年から2010年にかけて降雨量が大幅に不足し、貯水池が枯渇しました。^[2]最も影響を受けた都市は、水の供給と需要の不確実性が高い州都でした。2007年、ニューサウスウェールズ州の州都シドニーでは、主要ダムであるワラガンバの水位が劇的に低下し、水位が通常の33%まで低下しました。

オーストラリア初の淡水化プラントは、1903年に西オーストラリア州カルグーリーの金鉱の塩分を含んだ地下水を処理するために建設された。^[3]オーストラリアでは、1960年から1980年にかけて、特に膜技術の革命により逆浸透が経済的に実行可能になった後に、いくつかの淡水化プラントが建設されたが、蒸気圧縮式淡水化プラントや多段フラッシュ蒸留プラントも建設された。しかし、2002年までに稼働していた逆浸透淡水化プラントは、カンガルー島とロットネスト島の2つだけだった。^[2]オーストラリアの大規模淡水化プラントで現在使用されている淡水化技術は海水逆浸透のみで、これらのプラントで最も重要なものはパースとシドニーにある。^[3]

既存の水源と比較すると、淡水化は高価であると考えられていますが、より効果的な淡水化技術を開発するための研究が進行中です。^[4]欠点にもかかわらず、淡水化は国の水不足に対する可能な解決策であると考えられています。

オーストラリアは地球上で最も乾燥した居住可能な大陸であり、その海水淡水化能力は世界の海水淡水化能力全体の約1％です。農林水産省はオーストラリアでいくつかの海水淡水化技術プロセスを検討しています。^[2]

• 逆浸透
• 電気透析
• 多段フラッシュ蒸留
• 多重効用蒸留
• 蒸気圧縮淡水化
• 太陽熱加湿
• 膜蒸留

遠隔地のコミュニティ向けに設計された太陽光発電淡水化ユニットが、ノーザンテリトリーでテストされています。逆浸透太陽光発電設備 (ROSI) は、膜ろ過を使用して、汽水地下水などの水源から信頼性の高いきれいな飲料水を提供します。太陽エネルギーは、従来の逆浸透システムの通常高いエネルギー運用コストと温室効果ガス排出を克服します。太陽光発電アレイは太陽を追跡し、オーストラリアの電力網が通っていない遠隔地で利用できる豊富な太陽光を利用して、水処理に必要なポンプに電力を供給します。

オーストラリアでは、多くの淡水化プラントが風力発電所を利用して、近隣の淡水化プラントを稼働させるのに十分な電力を生産しています。たとえば、 1日あたり2億5000万リットルの飲料水を生産する能力を持つKurnell Desalination Plantは、RO技術を使用してシドニーの水需要の15％を供給しており、140MWのCapital Wind Farmからの「100％再生可能エネルギー」を使用して電力を供給しています。^{[5] [6]現在2014年に稼働が予定されているGarden Islandプラントは、Carnegie Wave Energyの}CETOシステム を使用して波力エネルギーで稼働します。このシステムでは、水中ブイを使用して沖合の水を加圧し、陸上にパイプで送ってタービンを駆動して発電するか、この場合のように海水を直接淡水化します。Garden Islandプロジェクトは、西オーストラリア州フリーマントル沖のパイロットプロジェクトに続く商業規模の実証プロジェクトです^[7]

再生可能資源の利用可能性と、地域によって異なる電力生産量の変動により、各淡水化施設のカスタマイズされた設計が必要になります。定常運転を維持するために、多くの施設では、スマートグリッドに接続しながら再生可能エネルギーを利用しており、必要に応じてエネルギーをプラントに輸入または輸出しています。パース海水淡水化プラントはこの戦略を採用しており、エミューダウンズ風力発電所の48基の風力タービンが80MWを生産し、合計24MWを淡水化プラントに供給しています。^[8]再生可能エネルギーからの電気エネルギーは、蓄電池に蓄えられ、必要なときに利用することもできます。オーストラリアのギレンボアにあるPV駆動のROシステムでは、1日あたり1,200リットルを生産しています。^[9]また、プラントが常時必要でない場合は、電力が利用可能になったときにそれを使用して稼働できます。2005年には、1日あたり764リットルを供給するPV駆動のハイブリッドUF/ROろ過システムが、変化する気象条件による井戸電力の変動に耐えました。^[10]

2007年12月、南オーストラリア州政府は、オーストラリアのアデレード市のポート・スタンバックにアデレード海水淡水化プラントを建設すると発表した。この海水淡水化プラントは、水道料金の値上げによって資金を調達し、完全なコスト回収を達成することになっていた。^{[11] [12]}

西オーストラリア州南西部のパース地域には、約200万人が住んでいる。パース海水淡水化プラント（PSDP）は、年間最大45ギガリットルの飲料水を生産するために2006年後半に設置された。さらに、その塩水排出は環境に悪影響を及ぼさないことが証明されている。このプラントは、パースの北200キロに位置するエミューダウンズ風力発電所で発電された電力を購入している。83メガワットの風力発電所は48基の風力タービンで構成されており、年間272ギガワット時（GWhr）以上を送電網に供給し、パースSWROプラントの推定電力需要である年間180GWhrを完全に相殺している。^[13]このプラントは、世界の水産業とメディアの注目を集めており、2007年の国際海水淡水化協会の国際海水淡水化プラントオブザイヤーを含む、国内外の数々の賞を受賞している。

パースの南約160キロの海岸にある別の海水淡水化プラントも現在稼働している。このプラントは当初年間50ギガリットルの生産量を持つように設計されていたが、2012年にプロジェクトが完了したときには100ギガリットルに倍増した。^[14]

• アンダーソン、JM (2006)。「都市給水ソリューションへのリサイクル水の統合」脱塩 187(1-3): 1-9