[스페인] 악시오나, 역삼투막 오염방지 솔루션 개발 착수

생물학적 오염, 담수화서 RO문제 최대 10∼30% 유발…자본지출·운용비용 추가 발생

새로운 생물학적 지표는 AI 기반 예측도구에 통합되어 유입수의 잠재적인 오염 식별

스페인의 글로벌 인프라·물기업인 악시오나(ACCIONA)는 해수 역삼투압(SWRO) 담수화 공정에서의 오염을 방지하기 위해 ‘WITNESS 프로젝트’를 시작했다. [사진출처(Photo source) = 악시오나(ACCIONA)]

 

스페인의 글로벌 인프라·물기업인 악시오나(ACCIONA)는 혁신에 대한 약속의 일환으로 ‘WITNESS 프로젝트’를 시작했다. 이 프로젝트는 해수 역삼투압 담수화 공정(SWRO desalination processes)에서 오염을 일으키는 물질의 존재를 예방적으로 결정하기 위한 생물학적 지표를 개발하는 것을 목표로 한다.

역삼투막의 오염은 해수 역삼투압(SWRO) 담수화 공정을 더욱 최적화하기 위한 주요 제한 사항 중 하나일 뿐만 아니라 해당 부문의 큰 과제 중 하나이다.

막이 오염되면 작동 압력이 높아져 에너지 소비가 증가할 뿐만 아니라 작동이 더 복잡해지고 투과물의 품질이 저하된다.

현재 지표는 다양한 오염 유형을 구분할 수 없으며 SDI(Silt Density Index, 실트밀도지수)와 같은 대표성과 관련하여 한계가 있다(Schippers et al., 2014). 또한 현재 생물학적 지표에는 주어진 해수 매트릭스(seawater matrix)의 오염 가능성에 대한 완전한 개요를 갖는 것을 방해하는 불완전하거나 편향된 측정이 포함된다(Alhadidi et al., 2012 ; 이진욱(Lee Jin-Wook) et al., 2010).

여러 정보 출처에 따르면 생물학적 오염은 담수화에서 역삼투막 문제의 최대 10∼30%를 유발할 수 있으며, 이로 인해 CapEx(자본지출) 및 OpEX(운용비용)에 경제적 영향이 발생할 수 있다.

생물학적 오염은 담수화에서 역삼투막 문제의 최대 10∼30%를 유발할 수 있으며, 이로 인해 CapEx(자본지출) 및 OpEX(운용비용)에 경제적 영향이 발생할 수 있다. [사진출처(Photo source) = 악시오나(ACCIONA)]

 

악시오나가 개발한 새로운 지표는 오염을 최소화하고 담수화 공정에 미치는 영향을 최소화하기 위해 담수화 플랜트의 작동 조건을 조정하기 위한 예방 진단을 제공한다.

역삼투압 단계의 다른 작동 지표와 함께 WITNESS 지표는 인공지능 기반 오염 가능성 예측 도구에 통합되며, 이는 회사의 혁신시설, 특히 무르시아(Murcia)에 있는 산페드로 델 피나타르 II SWRO(San Pedro del Pinatar II SWRO)의 선도 실험 가속기(LEAD ; Leading Experimental Accelerator in Desalination)에서 검증된다.

마찬가지로 기본 사례 버전(base case version)이 개발되고 이후에는 잠재적 오염 수준을 예측할 수 있는 인공지능 도구(Artificial Intelligence tool)의 증강 버전(ugmented version)이 개발된다.

[원문보기]

ACCIONA develops a solution to prevent fouling in reverse osmosis membranes

 

The new biological indicator will be integrated into a predictive tool based on Artificial Intelligence which will allow identifying the potential fouling of the inlet water.

 

ACCIONA , as part of its commitment with innovation, has launched the WITNESS project, which objective is to develop a biological indicator to preventively determine the presence of agents causing fouling in seawater reverse osmosis desalination processes.

Fouling in reverse osmosis membranes is one of the main limitations to further optimise seawater reverse osmosis desalination processes, as well as one of the great challenges for the sector.

The fouling of membranes leads to higher operation pressure and thus and increase of energy consumption, as well as greater complexity in operation and a reduction in the permeate quality.

Current indicators do not allow distinguishing between different fouling types and have limitations regarding representativeness, such as the Silt Density Index (SDI) (Schippers et al., 2014). In addition, current biological indicators include incomplete or biased measurements which prevent from having a complete overview of the fouling potential of a given seawater matrix (Alhadidi et al., 2012; Lee Jin-Wook et al., 2010).

According to several sources of information biological fouling may cause up to 10-30% of the issues in reverse osmosis membranes in desalination, with the economic impact on CapEx and OpEX that this entails.

The new indicator developed by ACCIONA will provide a preventive diagnosis to adjust the operating conditions of the desalination plants, in order to minimize fouling and, therefore, its consequences on the desalination process.

Together with other operation indicators of the reverse osmosis stage, the WITNESS indicator will be integrated into an Artificial Intelligence-based fouling potential prediction tool, which will be validated in the innovation facilities of the company, specifically in its Leading Experimental Accelerator in Desalination (LEAD®), located in the San Pedro del Pinatar II SWRO (Murcia).

Likewise, a base case version will be developed and, afterwards, an augmented version of the Artificial Intelligence tool that will allow to carry out predictive estimations of the potential fouling level.

[출처 = FuturENVIRO(https://futurenviro.es/en/acciona-develops-a-solution-to-prevent-fouling-in-reverse-osmosis-membranes/) /2022년 10월 26일]