Κατανοήστε πώς γίνεται η αφαλάτωση, μια τεχνολογία που μετατρέπει το θαλασσινό νερό σε πόσιμο νερό και εγγυάται την παροχή εκατομμυρίων ανθρώπων παγκοσμίως
"MAG - Εργοστάσιο αφαλάτωσης" (CC BY 2.0) της Melody Ayres-Griffiths
Η αφαλάτωση είναι μια φυσική-χημική διαδικασία επεξεργασίας νερού που αφαιρεί την περίσσεια ορυκτών αλάτων, μικροοργανισμών και άλλων στερεών σωματιδίων που υπάρχουν στο αλμυρό και υφάλμυρο νερό, προκειμένου να ληφθεί πόσιμο νερό για κατανάλωση.
Η αφαλάτωση του νερού μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας δύο συμβατικές μεθόδους: θερμική απόσταξη ή αντίστροφη όσμωση. Η θερμική απόσταξη επιδιώκει να μιμηθεί τον φυσικό κύκλο βροχής. Μέσω ορυκτής ή ηλιακής ενέργειας, το υγρό νερό θερμαίνεται - η διαδικασία εξάτμισης μετατρέπει το νερό από υγρό σε αέρια και τα στερεά σωματίδια διατηρούνται, ενώ οι υδρατμοί συλλαμβάνονται από το σύστημα ψύξης. Όταν υποβάλλεται σε χαμηλότερες θερμοκρασίες, οι υδρατμοί συμπυκνώνονται, επιστρέφοντας σε υγρή κατάσταση.
Η αντίστροφη όσμωση επιδιώκει να αντισταθμίσει το φυσικό φαινόμενο της όσμωσης. Στη φύση, η όσμωση είναι η μετατόπιση ενός υγρού μέσω μιας ημιπερατής μεμβράνης, από το λιγότερο συμπυκνωμένο στο πιο συμπυκνωμένο μέσο, επιδιώκοντας μια ισορροπία μεταξύ των δύο υγρών. Η αντίστροφη όσμωση απαιτεί ένα σύστημα άντλησης ικανό να ασκεί πίεση υψηλότερη από εκείνη που βρίσκεται στη φύση, για να ξεπεράσει τη φυσική κατεύθυνση ροής. Με αυτόν τον τρόπο, το αλάτι ή το υφάλμυρο νερό, που είναι το πιο συμπυκνωμένο μέσο, κινείται προς την κατεύθυνση του λιγότερο συμπυκνωμένου. Η ημιδιαπερατή μεμβράνη επιτρέπει μόνο τη διέλευση υγρών, συγκρατώντας στερεά σωματίδια, επιτρέποντας την αφαλάτωση θαλασσινού νερού.
Εφαρμογή
Ο Διεθνής Οργανισμός Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (Irena) δημοσίευσε, στην έκθεσή του για την αφαλάτωση και τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ( Αφαλάτωση νερού με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας ), ότι η αφαλάτωση είναι η μεγαλύτερη πηγή νερού για την εξάλειψη της ανθρώπινης δίψας και άρδευσης στη Μέση Ανατολή, Βόρεια Αφρική και σε ορισμένα νησιά της Καραϊβικής. Σύμφωνα με πληροφορίες που είναι διαθέσιμες στον ιστότοπο της Διεθνούς Αφαλάτωσης (IDA), περισσότερα από 300 εκατομμύρια άτομα τροφοδοτούνται καθημερινά μέσω αφαλάτωσης στον κόσμο.
Υπάρχουν τουλάχιστον 150 χώρες που χρησιμοποιούν τη μέθοδο αφαλάτωσης για τον κανονικό εφοδιασμό τους, ειδικά σε περιοχές ερήμου ή με δυσκολίες εφοδιασμού, όπως αυτές στη Μέση Ανατολή και τη Βόρεια Αφρική. Ένας από τους ηγέτες αυτής της τεχνολογίας είναι το Ισραήλ, όπου περίπου το 80% του πόσιμου νερού που καταναλώνεται από τον πληθυσμό προέρχεται από τη θάλασσα.
Ο ΟΗΕ αναφέρει στην έκθεσή του για το νερό και την ενέργεια ότι η αφαλάτωση και η άντληση αφαλατωμένου νερού επιφέρει βελτιώσεις σε ορισμένες περιοχές, αλλά επισημαίνει ότι αυτή η τεχνολογία δεν είναι βιώσιμη σε φτωχότερες περιοχές, κυρίως για χρήση νερού μεγάλης κλίμακας, όπως στη γεωργία και περιπτώσεις όπου η τοποθεσία είναι πολύ μακριά από τη μονάδα αφαλάτωσης. Το κύριο εμπόδιο είναι ότι τόσο η διαδικασία αφαλάτωσης του νερού όσο και η άντληση σε μια πολύ απομακρυσμένη περιοχή απαιτούν πολλή ενέργεια για να λειτουργήσουν, καθιστώντας τη μέθοδο ακατάλληλη για αυτές τις καταστάσεις.
Η Irena επισημαίνει ότι, εκτός από το υψηλό ενεργειακό κόστος της διαδικασίας, η αφαλάτωση του νερού χρησιμοποιεί γενικά την ορυκτή ενέργεια ως πηγή, η οποία δεν είναι βιώσιμη, έχει συχνές αλλαγές τιμών και είναι δύσκολο να μεταφερθεί. Ο οργανισμός υποστηρίζει επίσης ότι καθώς οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας γίνονται φθηνότερες, αυτές πρέπει να εφαρμοστούν. Η χρήση της ηλιακής ενέργειας και η ανάκτηση ενέργειας από τα λύματα είναι εναλλακτικές λύσεις που υποδεικνύονται τόσο από τον ΟΗΕ όσο και από την Irena για τη μείωση του κόστους της αφαλάτωσης. Άλλες κατάλληλες πηγές ενέργειας θα ήταν ο αέρας και η γεωθερμία.
Ένα άλλο ζήτημα που σχετίζεται με τα λύματα από την αφαλάτωση είναι το γεγονός ότι μπορούν να επηρεάσουν αρνητικά τα θαλάσσια οικοσυστήματα με απόρριψη απευθείας στον ωκεανό. Το Pacific Institute , ένα ανεξάρτητο ερευνητικό ινστιτούτο στην Καλιφόρνια, στις Ηνωμένες Πολιτείες, μελέτησε τις επιπτώσεις που προκαλεί η αφαλάτωση του νερού στους κόλπους του Σαν Φρανσίσκο και του Monterey, και οι δύο στην Καλιφόρνια.
Σύμφωνα με τα βασικά ζητήματα της αφαλάτωσης θαλασσινού νερού στην Καλιφόρνια: Marine Impacts έκθεση , τα λύματα έχουν συγκέντρωση αλάτων πολύ υψηλότερη από τη φυσική συγκέντρωση που βρίσκεται στο θαλασσινό νερό και έχουν υπολείμματα που είναι τοξικά για κάποια θαλάσσια ζωή, όπως χημικά πρόσθετα που ενσωματώνονται στην επεξεργασία νερού και βαρέων μετάλλων που απελευθερώνονται από διαβρωτικές διεργασίες που συμβαίνουν μέσα στους σωλήνες. Στην περίπτωση μονάδων που χρησιμοποιούν θερμική απόσταξη, εξακολουθεί να υπάρχει το επιπρόσθετο πρόβλημα ότι το εκφορτισμένο νερό είναι σε θερμοκρασία πολύ υψηλότερη από εκείνη του θαλασσινού νερού.
Μέσω της ανάπτυξης νέων τεχνολογιών που μειώνουν την κατανάλωση ενέργειας και ελαχιστοποιούν τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις, η αφαλάτωση θα μπορούσε να γίνει εναλλακτική λύση σε ζητήματα που σχετίζονται με τη λειψυδρία παγκοσμίως, συμβάλλοντας στη βελτίωση της ποιότητας ζωής εκατομμυρίων ανθρώπων.
