Tržište
Globalno tržište za pročišćavanje vode i proizvodnju pitke vode predstavlja jedno od najsigurnijih ulaganja ikada napravljenih. Voda je bitna roba za društvo i industriju. Dostupnost čiste vode je sve više pod pritiskom kako stanovništvo raste, a potrošnja po glavi stanovnika nastavlja rasti. Prije je voda bila besplatna, opće dobro. Posljednjih desetljeća voda je postala profitabilan posao sa stalnim novčanim tokom i rastućim troškovima za potrošača.
Globalno tržište pročišćavanja vode i otpadnih voda premašilo je 2009. godine 2000 milijardi dolara. Kina predvodi ovo tržište s procijenjenom godišnjom stopom rasta od 17%. Procjena pročišćavanja otpadnih voda procjenjuje se na 40 milijardi dolara, s preko 13 000 tvrtki diljem svijeta koje posluju na temelju dugoročnih ugovora o uslugama. Do nedavno, model pročišćavanja vode uključivao je sedimentaciju i oksidaciju - odnosno taloženje krutih tvari i uklanjanje zraka - nakon čega je slijedila naknadna kemijska obrada.
Godišnja količina kemikalija koje se koriste za obradu vode u Sjedinjenim Državama prelazi 10 milijuna tona. Povećanje globalne potražnje za vodom prati povećanje potražnje za kemikalijama.
Potrošnja flaširane vode povećavala se u prosjeku za 12% godišnje u posljednjem desetljeću, s prodajom procijenjenom na 22 milijarde dolara. Jedna od najbrže rastućih niša u ovoj potrazi za proširenjem opskrbe pitkom vodom je pretvorba slane i sive vode u pitku vodu putem reverzne osmoze. Kapitalni izdaci za ovu tehnologiju prelaze 2,2 milijarde dolara godišnje, ali se očekuje da će se povećati za dodatnih 50% u sljedeće četiri godine. Aguas de Barcelona (Španjolska), dio GDF Suez grupe (Francuska), planira najveću takvu instalaciju, ulažući preko milijardu dolara, što će osloboditi Barcelonu od kronične nestašice vode.
Inovacija
Upravo u kontekstu globalnog tržišta vode moramo procijeniti dolazak jednostavne, ali izvanredne inovacije: vrtloga. Vrtlog ima potencijal značajno povećati učinkovitost pročišćavanja vode, smanjujući troškove i istovremeno stvarajući lokalna radna mjesta. Ovaj prirodni fenomen jednog bi dana mogao zamijeniti kemikalije i membrane, poremetiti trenutni novčani tok naizgled sigurnih tradicionalnih dobavljača. Platforma vrtložne tehnologije inspirirana je opažanjem da se prljava voda pročišćava sama, slično tekućoj rijeci. Kontinuirano vrtložno kretanje prisiljava zrak u vodu i iz nje, istovremeno obeshrabrujući i stimulirajući korisne mikroorganizme.
Dva švedska izumitelja, razvojni inženjer Curt Hallberg i njegov kolega Morten Oveson, preveli su svoja zapažanja u matematički model, a zatim stvorili jednostavan uređaj koji oponaša kretanje vode u vrtlogu s predvidljivim rezultatima. Nastavili su svoj pothvat, osnovavši Watreco AB sa sjedištem u Malmöu. Watreco AB je 2009. godine proglašen švedskom GreenTech tvrtkom godine. Ova tvrtka je više od samo zelene - ona mijenja ekonomski model vode. Nedavno je Curt osnovao i Vortex Innovations, istraživačku grupu koja surađuje kako bi pronašla "plava rješenja".
Snaga vrtloga leži u predvidljivosti zakona fizike, gdje se čestice zraka privlače prema središtu, iz kojeg se zatim uvlači zrak. Izvor energije za ovaj proces može jednostavno biti gravitacija, koja jamči napajanje uređaja 24 sata dnevno! Nema više kemikalija, nema više membrana, a potrošnja energije je minimalna.
Prvi novčani tok
Izumitelji su zamislili širok raspon primjena za svoj vrtložni uređaj i tražili su prvu očitu primjenu na lokalnom tržištu, koja je brzo identificirana kao proizvodnja leda. Ručno izrađeni vrtložni generator dao je korisne rezultate: uštedu energije i kristalno čist led. Voda sadrži zrak, otopljen u mjehurićima mikronske veličine. Vrtlog uklanja taj zrak, a budući da zrak djeluje kao izolator, rezultirajuća voda bez zraka brže se smrzava. Led bez zraka je kristalno čist i mnogo manje sklon pucanju. Kada se primjenjuju na klizališta za hokej na ledu, reklamni znakovi ispod leda ostaju vidljivi cijelu sezonu, što povećava prihode od oglašavanja. Budući da u ledu nema zraka, aerobne bakterije koje obično uspijevaju u ledu, poput E. coli i Salmonele, ne mogu preživjeti. Većina glavnih skandinavskih klizališta od tada je usvojila ovu tehnologiju, što je rezultiralo povratom ulaganja za nekoliko mjeseci, a ne nekoliko godina.
Drugi tržišni segment koji je generirao novčani tok za Watreco AB su golf tereni. Golf teren može zahtijevati do tri milijuna litara vode dnevno. Kako bi se uštedjela voda, dodaju se surfaktanti kako bi brže prodrla u travnjak i manje isparavala. Ako je voda prethodno obrađena vrtložnim strojem, nisu potrebne kemikalije, što smanjuje potrebe za vodom za 20 do 30 posto. Ovo je slučaj kada vrtlog čini kemikalije nepotrebnima. Treći tržišni segment je uklanjanje algi iz stabilnih vodenih površina, uključujući bazene, koji se obično tretiraju kemikalijama poput klora.
Prilika
Iako su hokejaška klizališta i golf tereni nišna tržišta, iskustvo stečeno u tim sektorima pripremilo je Curta Hallberga i njegov tim za rastuća tržišta, uključujući industrijsku obradu vode i desalinizaciju. Testne jedinice vrtložnog stroja na Kanarskim otocima pokazale su da njegov proces obrade slane vode omogućuje uklanjanje zraka, čime se eliminira problem biofilmova. Biofilmovi rastu na membranama, smanjujući njihovu učinkovitost. To zahtijeva gašenje postrojenja za desalinizaciju reverznom osmozom svaka dva tjedna kako bi se kemijski uklonili biofilmovi. To povećava troškove održavanja (zbog dodatne potrebe za kemikalijama) i smanjuje učinkovitost postrojenja (budući da zastoji zahtijevaju rezervu), kao i dodatni kapital potreban za zamjenske membrane (budući da je vijek trajanja membrane smanjen). Ako u vodi nema zraka, aerobne bakterije su isključene. Ako se stvori vrtlog, ali se ne koriste kemikalije, vijek trajanja membrane se povećava. Zapravo, trošak energije za proizvodnju jednog kubnog metra pitke vode mogao bi pasti s 2,4 na 1,0 kilovat-sat.
Ovo su samo neke od primjena vrtloga koje su realizirane, ali očekuje se da će uskoro biti otkriveno još. Međutim, ono što danas znamo potvrđuje da tehnologija vrtloga smanjuje operativne troškove, štedi energiju, eliminira kemikalije i generira bolji povrat postojećih ulaganja. Izazov za tradicionalne industrije je taj što uspješna integracija tehnologije vrtloga u postojeće objekte zahtijeva novu ključnu vještinu: dinamiku fluida. Sada je na General Electricu, Siemensu i Nitto Denku da razbiju kalup. U međuvremenu, poduzetnici diljem svijeta mogu stvoriti novi konkurentni model koji generira lokalna radna mjesta globalno.
