Czy możemy zrobić wodę pitną z wody oceanicznej?

Picie słonej wody

Woda jest jednym z najważniejszych elementów życia na Ziemi. Bezpieczny i wystarczający dostęp do wody poprawia ogólny stan zdrowia i sprzyja rozwojowi gospodarczemu. Miliony ludzi na całym świecie mają jednak do czynienia z brakiem dostępu do czystej wody pitnej ze względu na zmiany klimatyczne, urbanizację i szybko rosnącą populację ludzką.

Jak tak wielu ludziom brakuje dostępu do wody, gdy większość świata jest pokryta wodą? Wynika to z faktu, że większość światowego zaopatrzenia w wodę znajduje się w morzach i oceanach, które składają się ze słonej wody. Stężenie soli w oceanie jest zbyt wysokie, aby ciało ludzkie mogło go przetworzyć. Gdyby ludzie pili wodę morską, nerki byłyby zmuszone do usunięcia soli, tworząc nadmierne ilości moczu. Więcej moczu zostanie wydalone z organizmu niż woda zużyta, co doprowadzi do odwodnienia i ostatecznie do śmierci. Aby ludzie mogli spożywać wodę morską, należy ją najpierw odsalać.

Co to jest odsalanie?

Odsalanie to proces przekształcania słonej wody w słodką poprzez usunięcie jej zawartości soli. Ta metoda uzdatniania wody jest praktykowana od czasów starożytnych, kiedy załogi statków przetwarzały wodę morską do wody pitnej na pokładzie. Obecnie na całym świecie działa ponad 18 000 zakładów odsalania.

Tradycyjna metoda odsalania obejmuje gotowanie wody i gromadzenie pary wodnej, która jest wolna od soli i minerałów, które pozostały. Inne metody odsalania obejmują: wielostopniowy błysk, efekt wielokrotny, kompresję pary, zamrażanie, odparowanie słoneczne i odwróconą osmozę. W odwróconej osmozie woda morska jest najpierw filtrowana w celu usunięcia mikroskopijnych cząstek i materii organicznej. Jest on wysyłany do dalszego czyszczenia filtrami micronic przed przejściem przez proces odwróconej osmozy. Na tym etapie woda jest pompowana z prędkością 800 funtów na cal kwadratowy, przepuszczając ją przez naładowane elektrycznie membrany. Membrany te usuwają zdecydowaną większość soli w wodzie. Woda przepływa do zbiorników magazynowych, gdzie 20% jest ponownie przetwarzane za pomocą odwróconej osmozy, a następnie ponownie mieszane. Woda ta jest pompowana przez filtry kalcytowe, które dodają wapń i zwiększają alkaliczność. Aby być przesyłanym wodociągami miejskimi, fluorek, amoniak i chlorki są również dodawane przed spożyciem przez ludzi.

Produkcja wody pitnej z oceanu

Odsalanie wydaje się idealnym rozwiązaniem problemu niedoboru słodkiej wody na świecie. W rzeczywistości prawie 23 miliardy galonów czystej wody pitnej produkuje się każdego roku za pomocą technik odsalania, wystarczającej ilości wody dla około 300 milionów ludzi. Kuwejt obecnie zaspokaja całe swoje zapotrzebowanie na wodę za pomocą odsolonej wody. Według ONZ 1% światowej populacji zależy od odsolonej wody.

Jednak wysiłki na rzecz zwiększenia liczby projektów odsalania na całym świecie są kosztowne. Powodem jego wysokich kosztów jest energia potrzebna do wytworzenia odsolonej wody, która wynosi około 3 kilowatów na metr sześcienny (w zależności od zastosowanej metody). Jest to znacznie więcej niż energia potrzebna do przetwarzania lokalnych zasobów wody, która wynosi około 0, 2 kilowata na metr sześcienny. Dodatkowe czynniki, które zwiększają koszt odsolonej wody, obejmują: lokalizację, typ obiektu, robociznę i usuwanie koncentratu (sól i minerały, które pozostały po odsalaniu).

Odsalanie wiąże się również z pewnymi problemami środowiskowymi. Aby produkować duże ilości odsolonej wody, zakłady przetwórcze wymagają wody chłodzącej, która jest uzyskiwana przez infrastrukturę poboru wody. Te systemy pobierania mogą usuwać ryby i inne organizmy morskie z ich siedliska, wysyłając je przez system chłodzenia i uszkadzając je w procesie. Większe życie morskie może zostać uwięzione przy wejściu do wody, nie będąc w stanie uciec przed silnym ssaniem, które wytwarza. Usuwanie koncentratu soli fizjologicznej jest kolejnym problemem środowiskowym. Gdy ten koncentrat zostanie umieszczony w oceanie, opada na dno oceanu, uszkadzając ekosystem.