Джерело зображення, Getty Images

бути

За даними ООН, до 2025 року в умовах дефіциту води буде жити 1,8 мільярда людей. Чи може опріснення бути частиною розчину?

Відкрити кран і наповнити склянку питною водою - для багатьох далека мрія.

Близько 700 мільйонів людей у ​​світі не мають доступу до безпечної води. Y 1,8 мільярда людей будуть жити в умовах дефіциту серйозний води до 2025 року, за даними ООН.

Чи може більша частина розчину лежати в океанах, які містять 97% води планети?

У випадку Всесвітній день води, ми запитали читачів BBC Mundo, що їх хвилює щодо цього життєво важливого ресурсу.

І одним із найпопулярніших запитань було: чи може опріснення допомогти вирішити глобальну водну кризу? Ми досліджуємо, які ваші основні виклики.

Кінець Можливо, ви також зацікавлені

Джерело зображення, Getty Images

Вода, придатна для споживання, скидається після процесу опріснення у резервуар рослини в Іспанії. Найбільша установка для опріснення в Європі знаходиться в Торрев'єсі, Аліканте.

Є близькі до 18 000 установок для опріснення або рослини для опріснення в світі, за даними Міжнародної асоціації опріснення, IDA, для її скорочення англійською мовою.

Однак ці рослини задовольняють лише від 1 до 3% потреби у питній воді у всьому світі, як підтвердили BBC Mundo Мігель Анхель Санц, директор стратегічного розвитку французької компанії Suez Treatment Infrastructure та один з директорів IDA.

Що завадило більш швидкому поширенню цієї технології і чому одним із регіонів, де в майбутньому очікується найбільший ріст, є Латинська Америка?

Від Арістотеля

Великим обмежуючим фактором знесолення є те, що воно вимагає великої кількості енергії. І це частково пояснює, чому деякі найбільші заводи знаходяться в багатих енергетикою країнах, таких як Саудівська Аравія.

Існує два типи методів знесолення, пояснив він BBC Mundo Хосе Луїс Санчес Лізасо, Професор кафедри морських наук та прикладної біології Університету Аліканте.

Джерело зображення, POYRY SWITZERLAND

Завод Ras Al-Khair у Саудівській Аравії є найбільшим у світі. Опреснення енергоємне, і найбільші заводи знаходяться в країнах з великими енергетичними ресурсами.

Джерело зображення, Getty Images

Карлсбадський завод у Сан-Дієго є найбільшим у США.

"З одного боку є методи, що використовують тепло, яке з різними варіаціями випаровує воду і конденсує її знову, який в основному складається з імітації природного циклу випаровування та дощу ".

"Друга група методів заснована на мембранах які дозволяють відокремлювати воду від солей, для яких їм також потрібна енергія, яка зазвичай постачається у вигляді електричної енергії, яка згодом трансформується в механічну енергію ", - сказав Санчес Лізасо.

Принцип нагрівання морської води для отримання пари, яка потім конденсується, вже згадувався Арітотлем близько 2400 років тому, коли він описував, як моряки застосовували цей метод дистиляції.

Але саме в 20 столітті технологія розвивалась у промислових масштабах.

Найбільша у світі установка для опріснення, Рас-ель-Хаїр у Саудівській Аравії, використовує цей механізм, який називається методом термічного випаровування.

Але 70% світових установок для опріснення, включаючи ті, що знаходяться в Чилі, використовують інший механізм, виявлений у 60-х роках і вдосконалений з тих пір, механізм пропускання морської води через мембрани методом, який називається "Зворотний осмос".

Як у природі, але навпаки

"Зворотний осмос складається з використовувати напівпроникну мембрану, що це означаєщо пропускає воду, але ви її не отримуєте"пояснив Санчес Лізасо.

"Якщо ви застосовуєте дуже високий тиск на одну сторону (70 бар для опріснення морської води), вода просочується через мембрану і виходить без солей на іншу сторону тоді як концентрат солоної води залишається. В даний час це найбільш ефективний метод знесолення морської води з енергетичної точки зору ".

Чому це називається зворотним осмосом?

Альдо Сааведра Феноліо є професором кафедри хімічної інженерії Університету Сантьяго в Чилі та науковим співробітником лабораторії процесів розділення мембран LabProSeM.

"Зворотний осмос - це процес розділення, який базується на природному осмосі, явищі, яке відбувається в живих організмах на рівні їх клітинних мембран", - пояснив професор Сааведра BBC Mundo.

Джерело зображення, Джентілеза Альдо Сааведра

Чилі - країна з найвищою здатністю до опріснення в Латинській Америці. Інженер-хімік Альдо Сааведра - науковий співробітник лабораторії процесів розділення мембран LabProSeM при Університеті Сантьяго.

"Такі мембрани дозволяють дифузію води з області, що знаходиться при низькій концентрації розчинених речовин (в основному солей), до іншої, що знаходиться у більш високій концентрації. Ця різниця в концентраціях спричиняє різницю в осмотичному тиску по обидва боки мембрани.

"Таким чином, зворотний осмос можна розглядати як процес, який повертає природний процес осмосу".

Зворотний осмос демонструє свою селективну здатність утримуючи понад 99,5% розчинених солей, який виробляє воду, придатну для споживання людиною, промислових процесів, а також для зрошення сільського господарства.

Мембрани майбутнього?

Ключ знаходиться в мембранах, за словами Сааведри.

Джерело зображення, Getty Images

Процес зворотного осмосу, найпоширеніший у світі, полягає у використанні напівпроникної мембрани, яка дозволяє пропускати воду, але не солі.

Джерело зображення, Getty Images

Мембрани в пробірках утримують понад 99,5% розчинених солей.

"Вони є технологічним результатом більше 50 років досліджень полімерів".

Дослідники з MIT в США експериментували з мембранами графен, що вимагало б менше тиску і, отже, менше енергії. Інші дослідники тестували Вуглецеві нанотрубки, але обидва нововведення не були перенесені з лабораторії у промислове виробництво.

"Такі попередні дослідження обіцяють отримати процес опріснення води за меншими витратами, ніж зворотний осмос, в якому близько 50% експлуатаційних витрат відповідає відкачуванню високого тиску з метою подолання осмотичного тиску живильної води ", - сказав Сааведра.

Морські організми

Іншим викликом опріснення є зменшення його вплив на навколишнє середовище.

Після отримання води, придатної для споживання, продукт залишається як розсіл, який знову виливається в море.

Джерело зображення, Getty Images

Розсіл з високою концентрацією солі, що залишається після опріснення, скидається назад у море. Його потрібно швидко розчинити і змішати з морською водою, щоб зменшити його вплив на морські організми.

Для Санчеса Лізасо цим розливом в даний час управляють таким чином, що його вплив на морське життя зменшується.

"Розсіл - це концентрована морська вода, яка при розведенні знову стає морською. Це досягається, наприклад, розведення розливу морською водою та збільшення швидкості руху розсолу з морем до досягнення чутливих екосистем ".

Екологічні групи в США також вказали на ще одну проблему, коли вода захоплюється з океану на початку процесу.

"Коли вода добувається з океану, вона несе рибу та інші організми по відношенню до цих машин ", - сказала Венона Хауер, представник громадської організації Food and Water Watch у Вашингтоні, округ Колумбія.

Для Мігеля Санца, "в інших країнах це не вважається проблемою. Будь-який постріл має обережність Стоп сита щоб запобігти повзанню живої риби, і якщо вона повзе, їх можна повернути ".

"Те, що відрізняє законодавство Сполучених Штатів, - це розмір, мкм, на які його слід просіяти".

Вартість "втричі менше"

За словами професора Санчеса Лізасо, за останні 30 років енергетичні (а отже, економічні) витрати на опріснення морської води значно впали за останні 30 років, що спричинило її розширення у всіх прибережних районах світу.

Джерело зображення, Getty Images

Цього року у жовтні у Сан-Паулу проходить Всесвітній конгрес Міжнародної асоціації опріснення солей.

Санц вказує на це необхідна енергія "зменшилася на три за останні 30 років, і технологія набагато доступніша".

"Виробництво солоної води не перевищує долара кубічний метр, 0,1 цента долара за літр. Опреснення коштує в два-три рази дорожче, ніж вода хорошої природної якості. Це трохи дорожче, але це не надто дорого ".

10 заводів з найбільшою потужністю у світі знаходяться в Саудівській Аравії та Об’єднаних Арабських Еміратах.

"Коли я був дитиною в Іспанії".

Найбільший завод у Європі знаходиться в Торрев'єсі, в Аліканте, і має потужність 240 000 кубічних метрів на добу. Найбільший у світі, Рас-ель-Хаїр, у Саудівській Аравії, має потужність більше одного мільйона кубічних метрів на добу.

Іспанський досвід зробив компанії в цій країні світовими лідерами в цій галузі.

"В іспанському Середземномор'ї, коли я був дитиною, було звичним, що багато років у нас вдома було лише одна-дві години води на день, і ми пристосовували своє життя для прийняття води, миття та зберігання води в ці короткі хвилини". згадує Санчес Лізасо.

"З програмою опріснення води обмеження води - це історія, яку молоді люди не пам’ятають".

В Іспанії близько 900 установок для опріснення, хоча багато з них невеликі. Подача питної води на острів Лансароте та Фуертевентура здійснюється повністю через опріснену воду.

Антофагаста

Чилі - це латиноамериканська країна з найбільшою здатністю до опріснення, технологія, пов’язана з розширенням видобутку корисних копалин, що потребує води в північній пустелі країни.

"У Чилі виробництво та використання опрісненої води значно зросло за останні 20 років. Сьогодні більшість опріснених вод отримують шляхом зворотного осмосу. "Професор Альдо Сааведра пояснив BBC Mundo.

Загалом, в Чилі щодня очищається майже 300 000 кубічних метрів води, з морської води, і, за підрахунками, протягом наступних п’яти років ця цифра може перевищувати мільйон кубічних метрів на добу.

"Опріснення морської води розробляється в Чилі як майже єдина альтернатива постачанню води в північні райони Чилі, рівень опадів у деяких населених пунктах навіть не перевищує 5 мм на рік".

"У місті Антофагаста є опріснювальний завод Агуас Антофагаста, який має два заводи, здатні виробляти близько 120 000 кубічних метрів води для споживання людиною для міста Антофагаста. Такі обсяги очищеної води дозволяють задовольнити весь попит на питну воду для міста".

"І деякі гірничі компанії вони планують і будують установки для опріснення, які будуть виробляти очищену воду з розрахунку кілька сотень тисяч кубічних метрів щодня ".

Ставка на Латинську Америку

"Я не розумію, як Латинська Америка не збирається скористатися опрісненням як можливістю для його розвитку", - сказав Мігель Санс BBC Mundo.

"C.так все пач атлантичне узбережжяíФіка Америки починає відзначатир наслідки зміни клімату, зменшення водних ресурсів та явища Ель-Ніньо та Ла-Нінья ".