Naukowy proces zwany odsalaniem może pomóc w rozwiązaniu zbliżającego się kryzysu wodnego.
Wraz ze wzrostem zapotrzebowania na słodką wodę, rosnąca populacja będzie nadal wywierać presję na naturalne zasoby słodkiej wody. Już dziś 1 na 9 osób nie ma dostępu do bezpiecznej wody. Jeśli obecne trendy zużycia wody utrzymają się, w 2030 r. popyt na wodę przekroczy podaż o 40%.
Tylko 0,7% wody na Ziemi jest łatwo dostępne jako woda słodka, a 96,5% to woda słona. Dzięki procesowi odsalania naukowcy mogą przekształcić słoną wodę w bezpieczną wodę pitną. Proces ten jest oparty na technologii termicznej (odsalanie słoneczne) lub membranowej (odwrócona osmoza).
Dlaczego nie wdrożyć odsalania na całym świecie? Istnieją wyzwania środowiskowe i ekonomiczne. Na przykład, solanka, skoncentrowany solny produkt uboczny zakładów odsalania, jest znana z tego, że zakłóca ekosystemy oceanów. Istnieją jednak bardziej zrównoważone alternatywy.
Jeśli globalny niedobór wody się pogorszy, zrównoważone zakłady odsalania mogą pomóc w zapewnieniu świeżej wody pitnej wrażliwym populacjom na całym świecie.
Dowiedz się więcej → 2 min
Jak działa odsalanie
Proces odsalania usuwa sól i inne minerały ze słonej wody. Możesz odsalać wodę poprzez odwróconą osmozę lub odsalanie termiczne.
Odsalanie termiczne
Odsalanie termiczne wymaga ciepła do usunięcia soli z wody poprzez naśladowanie naturalnych procesów wodnych: odparowanie wody w celu uzyskania czystej pary i skroplenie jej w celu zebrania odsolonej cieczy.
Do 75% wody trafiającej do systemu opuszcza go w postaci solanki. Odsalanie termiczne nie jest preferowaną metodą. Wymaga dużej ilości ciepła i energii, aby osiągnąć temperaturę parowania, co czyni ją droższą i mniej skuteczną niż odwrócona osmoza.
Odwrócona osmoza (RO)
Odwróconaosmoza jest wiodącą i najbardziej wydajną metodą odsalania – około 50% wody morskiej, która trafia do systemu, staje się wodą pitną. Proces odwróconej osmozy składa się z następujących kluczowych kroków:
- Struktury wlotowe pobierają wodę z oceanu
- Woda morska jest filtrowana za pomocą filtrów multimedialnych, które usuwają duże cząstki, takie jak wodorosty i skały.
- Filtry kasetowe usuwają małe cząstki stałe, takie jak piasek i glina.
- Pompy wysokociśnieniowe zwiększają ciśnienie wody, aby mogła ona przejść przez membrany odwróconej osmozy.
- Membrany pozostawiają cząsteczki soli i przepuszczają odsoloną wodę.
- Odsolona woda jest zbierana i oczyszczana
- Pozostały skoncentrowany strumień soli trafia z powrotem do oceanu przez odpływ solanki.
Argumenty za odsalaniem
Odsalanie jest szczególnie korzystnym alternatywnym źródłem słodkiej wody ze względu na jego niezawodność. Może zapewnić dostawy wody o niskim ryzyku, które nie są podatne na klęski żywiołowe, susze lub wyczerpanie, w przeciwieństwie do innych źródeł wody, takich jak rzeki, opady deszczu lub wody gruntowe.
Ponieważ 40% populacji żyje w społecznościach nadmorskich, odsalanie może zapewnić znaczące dostawy wody na poziomie lokalnym. Na przykład w Izraelu – szczególnie suchym kraju – około 55% wody użytkowej pochodzi obecnie z odsalania. Jest to zatem atrakcyjna opcja w obliczu zmian klimatycznych i niedoboru wody.
Ograniczenia odsalania
Jedno z największych wyzwań? Wpływ na środowisko. Utylizacja solanki jest wyzwaniem, ponieważ może ona zakłócać życie morskie, gdy wraca do oceanu.
Aby złagodzić negatywny wpływ solanki na ekosystemy morskie, należy upewnić się, że wyloty solanki mają silne prądy i nie ma w pobliżu wrażliwych ekosystemów morskich lub mieszać solankę z wodą morską w celu jej rozcieńczenia przed zawróceniem.
Niektóre zakłady odsalania były również w stanie wydobywać sól i wykorzystywać ją do innych celów, takich jak odladzanie dróg. Solanka może również zawierać szkodliwe chemikalia i metale, które mogą uszkodzić ekosystem. Jednak baseny odparowujące mogą być wykorzystywane do zbierania niektórych z tych metali, takich jak uran, znajdujących się w solance i bezpiecznego ich usuwania.
Kolejnym ograniczeniem odsalania RO jest jego koszt i energochłonność. Aby zmniejszyć wpływ na środowisko i emisje spowodowane wydatkami na energię, instalacje RO mogą być zasilane energią odnawialną lub można zastosować pompę odzyskującą energię.
Urządzenia do odzyskiwania energii koncentrują energię strumienia soli i wykorzystują pompę wspomagającą do obsługi membrany odwróconej osmozy. Urządzenia te pomagają również obniżyć koszty operacyjne tych obiektów, czyniąc odsoloną wodę atrakcyjną opcją w porównaniu do wody importowanej.
Część rozwiązania kryzysu wodnego
Odsalanie może zapewnić kluczowe zaopatrzenie w wodę społecznościom dotkniętym zmianami klimatycznymi i zawodnymi dostawami wody. Nie jest to jednak jedyne rozwiązanie kryzysu wodnego. Stanowi raczej uzupełnienie odpowiedzialnego korzystania z tradycyjnych źródeł wody.
Odsalanie pozostaje kosztowną i energochłonną technologią, która może powodować znaczne szkody dla środowiska, gdy jest stosowana bez regulacji. Chociaż istnieją wyzwania ekologiczne i ekonomiczne związane z zastosowaniem tych technologii, stwarza to możliwość zapewnienia niezawodnego źródła wody, jeśli zostanie odpowiednio wdrożone.
Aby uzyskać więcej postów na temat nauki o klimacie, kliknij tutaj.
No Comments