Източник на изображения, Getty Images

обезсоляването

1,8 милиарда души ще живеят при тежки условия на недостиг на вода до 2025 г., според ООН. Може ли обезсоляването да бъде част от разтвора?

Отварянето на кран и пълненето на чаша с питейна вода е далечна мечта за мнозина.

Близо до 700 милиона души по света нямат достъп до чиста вода. Y. 1,8 милиарда души ще живеят в условия на недостиг сериозно вода до 2025г, според ООН.

Може ли голяма част от решението да лежи в океаните, които съдържат 97% от водата на планетата?

В случай на Световен ден на водата, Попитахме читателите на BBC Mundo какво ги тревожи по отношение на този жизненоважен ресурс.

И един от най-популярните въпроси беше: може ли обезсоляването да помогне за решаването на глобалната водна криза? Ние изследваме кои са основните ви предизвикателства.

Край на Може би и вие се интересувате

Източник на изображения, Getty Images

Водата, подходяща за консумация, се изхвърля след процеса на обезсоляване в резервоар на завод в Испания. Най-големият завод за обезсоляване в Европа е в Торевиеха, Аликанте.

Има близо до 18 000 инсталации за обезсоляване или обезсоляващи инсталации в света, според Международната асоциация за обезсоляване, IDA, за нейния акроним на английски език.

Тези растения обаче задоволяват само между 1 и 3% от необходимостта от питейна вода в световен мащаб, както потвърди BBC Mundo Мигел Ангел Санц, директор по стратегическо развитие на френската компания Suez Treatment Infrastructure и един от директорите на IDA.

Какво е попречило на по-бързото разпространение на тази технология и защо един от регионите, където се очаква най-голям растеж в бъдеще, е Латинска Америка?

От Аристотел

Големият ограничаващ фактор при обезсоляването е, че той изисква големи количества енергия. И това отчасти обяснява защо някои от най-големите централи са в богати на енергия страни като Саудитска Арабия.

Има два вида методи за обезсоляване, обясни той пред BBC Mundo Хосе Луис Санчес Лизасо, Професор в катедрата по морски науки и приложна биология на университета в Аликанте.

Източник на изображение, POYRY SWITZERLAND

Заводът Ras Al-Khair в Саудитска Арабия е най-големият в света. Обезсоляването е енергоемко и най-големите централи са в страни с изобилие от енергийни ресурси.

Източник на изображения, Getty Images

Заводът в Карлсбад в Сан Диего е най-големият в САЩ.

„От една страна има методи, които използват топлина, която с различни вариации изпарява водата и я кондензира отново, което основно се състои в имитиране на естествения цикъл на изпаряване и дъжд ".

"Втората група методи се основава на мембрани които позволяват на водата да бъде отделена от солите, за които те също се нуждаят от енергия, която обикновено се доставя под формата на електрическа енергия, която по-късно се трансформира в механична енергия ", каза Санчес Лизасо.

Принципът на нагряване на морската вода за производство на пара, която след това се кондензира, вече беше споменат от Аритол преди около 2400 години, когато той описва как моряците използват този метод на дестилация.

Но през 20-ти век технологиите се развиха в индустриален мащаб.

Най-голямата в света инсталация за обезсоляване, Ras Al-Khair в Саудитска Арабия, използва този механизъм, наречен метод на термично изпаряване.

Но 70% от световните обезсоляващи инсталации, включително тези в Чили, използват другия механизъм, открит през 60-те и усъвършенстван оттогава, този за преминаване на морска вода през мембраните, по метод, наречен "Обратна осмоза".

Както в природата, но в обратен ред

"Обратната осмоза се състои от използвайте полупропусклива мембрана, какво означава товакоето позволява на водата да премине, но не я изкарвате навън"обясни Санчес Лизасо.

"Ако приложите много високо налягане от едната страна (70 бара за обезсоляване на морската вода), водата се прокарва през мембраната и излиза без соли от другата страна докато остава по-солен воден концентрат. В момента това е най-ефективният метод за обезсоляване на морската вода от енергийна гледна точка ".

Защо се нарича обратна осмоза?

Алдо Сааведра Феноголио е професор в катедрата по химическо инженерство на университета в Сантяго, Чили, и изследовател в Лабораторията на процесите на разделяне на мембраните, LabProSeM.

„Обратната осмоза е процес на разделяне, който се основава на естествената осмоза, явление, което се случва в живите организми на нивото на техните клетъчни мембрани“, обясни професор Сааведра пред BBC Mundo.

Източник на изображението, Gentileza Aldo Saavedra

Чили е страната с най-висок капацитет за обезсоляване в Латинска Америка. Химическият инженер Алдо Сааведра е изследовател в Лабораторията на процесите на разделяне на мембраните, LabProSeM, към Университета в Сантяго.

"Такива мембрани позволяват дифузия на вода от област, която е с ниска концентрация на разтворени вещества (основно соли), до друга, която е с по-висока концентрация. Тази разлика в концентрациите причинява разлика в осмотичното налягане от двете страни на мембраната.

"По този начин, обратната осмоза може да се разглежда като процес, който обръща естествения процес на осмоза".

Обратната осмоза демонстрира своята селективна способност задържащ над 99,5% разтворени соли, който произвежда вода, подходяща за консумация от човека, промишлени процеси, а също и за напояване в селското стопанство.

Мембрани на бъдещето?

Ключът е в мембраните, според Сааведра.

Източник на изображения, Getty Images

Процесът на обратна осмоза, най-широко използван в света, се състои в използването на полупропусклива мембрана, която позволява водата да преминава, но не и соли.

Източник на изображения, Getty Images

Мембраните в тръбите задържат над 99,5% от разтворените соли.

„Те са технологичният резултат на повече от 50 години полимерни изследвания".

Изследователи от MIT в САЩ експериментираха с мембрани на графен, което ще изисква по-малко налягане и следователно по-малко енергия. Други изследователи са тествали Въглеродни нанотръби, но и двете нововъведения не са прехвърлени от лабораторията в индустриално производство.

"Подобни предварителни разследвания обещават да получат процес на обезсоляване с по-ниски разходи от обратната осмоза, при който около 50% от експлоатационните разходи съответстват на изпомпване с високо налягане за преодоляване на осмотичното налягане на захранващата вода ", каза Сааведра.

Морски организми

Друго предизвикателство на обезсоляването е намаляването му влияние върху околната среда.

След получаване на вода, годна за консумация, това, което остава като продукт, е a саламура, която се излива обратно в морето.

Източник на изображения, Getty Images

Разсолът с високи концентрации на сол, който остава след обезсоляването, се изхвърля обратно в морето. Той трябва бързо да се разтвори и да се смеси с морска вода, за да се намали въздействието му върху морските организми.

За Санчес Лизасо понастоящем този разлив се управлява по такъв начин, че въздействието му върху морския живот да бъде намалено.

„Саламурата е концентрирана морска вода, която при разреждане отново се превръща в морска вода. Това се постига например, разреждане на разлива с морска вода и увеличаване на скоростта на солевата смес с морето преди да достигне чувствителни екосистеми ".

Екологичните групи в САЩ също посочиха друг проблем, когато водата се улавя от океана в началото на процеса.

"Когато водата се извлича от океана, тя носи риба и други организми към тези машини ", каза Венона Хауер от неправителствената организация за наблюдение на храните и водата във Вашингтон.

За Мигел Санц, "в останалите страни това не се счита за проблем. Всеки изстрел има Внимание Спри се сита за да се предотврати пълзенето на живи риби и ако пълзят, те могат да бъдат върнати ".

„Това, което различава законодателството на Съединените щати, е размерът, микроните, над които трябва да се пресее“.

Разход "три пъти по-малко"

Енергийните (и следователно икономическите) разходи за обезсоляване на морската вода са намалели значително през последните 30 години, което е причинило нейното разрастване във всички крайбрежни райони на света с проблеми с доставките, според професор Санчес Лизасо.

Източник на изображения, Getty Images

Световният конгрес на Международната асоциация за обезсоляване се провежда тази година в Сао Пауло през октомври.

Санц посочва това необходимата енергия "е намалена с три през последните 30 години и технологията е много по-достъпна".

„Производството на солена вода е под долар кубичен метър, 0,1 цента долар на литър. Обезсоляването струва между два и три пъти повече от водата с добро естествено качество. Това е малко по-скъпо, но не е прекалено скъпо ".

10-те централи с най-голям капацитет в света са в Саудитска Арабия и Обединените арабски емирства.

"Когато бях дете в Испания."

Най-големият завод в Европа се намира в Торевиеха, в Аликанте и има капацитет от 240 000 кубически метра на ден. Най-големият в света, Ras Al-Khair, в Саудитска Арабия, има капацитет над един милион кубически метра на ден.

Испанският опит направи компаниите в тази страна световни лидери в тази технология.

"В испанското Средиземно море беше обичайно, когато бях дете, че много години имахме вода в домовете си само за един или два часа вода на ден и приспособихме живота си да се къпем, измиваме и съхраняваме вода в тези кратки моменти." припомня Санчес Лизасо.

„С програмата за обезсоляване ограниченията за водата са история, която младите хора не помнят“.

Испания има около 900 инсталации за обезсоляване, въпреки че много от тях са малки. Доставянето на питейна вода за остров Лансароте и Фуертевентура се извършва изцяло чрез обезсолена вода.

Антофагаста

Чили е латиноамериканската държава с най-висок капацитет за обезсоляване, технология, свързана с разширяването на добива, който се нуждае от вода в пустинята на север от страната.

"В Чили производството и употребата на обезсолена вода се увеличи значително през последните 20 години. Днес повечето обезсолени води се получават чрез обратна осмоза. "Професор Алдо Сааведра обясни пред BBC Mundo.

По принцип, в Чили ежедневно се пречистват близо 300 000 кубически метра вода, от морската вода и се изчислява, че през следващите пет години тази цифра може да надхвърли един милион кубически метра на ден.

„Обезсоляването на морската вода се разработва в Чили като почти единствената алтернатива за снабдяване с вода в северните райони на Чили, чийто процент на валежи в някои населени места дори не надвишава 5 мм годишно“.

"В град Антофагаста има инсталация за обезсоляване Агуас Антофагаста, който разполага с две централи, способни да произвеждат около 120 000 кубически метра вода за консумация от човека за град Антофагаста. Такива обеми пречистена вода Те позволяват да се задоволи цялото търсене на питейна вода за града".

"И няколко минни компании те планират и изграждат обезсоляващи инсталации, които ще произвеждат пречистена вода със скорост от няколкостотин хиляди кубически метра дневно ".

Заложете за Латинска Америка

"Не разбирам как Латинска Америка няма да се възползва от обезсоляването като възможност за неговото развитие", каза Мигел Санц пред BBC Mundo.

"° Стака че цялото Атлантическо крайбрежиеíФика на Америка започва да отбелязваr ефектите от изменението на климата, намаляването на водните ресурси и явленията Ел Ниньо и Ла Ниня ".