Της Ευανθίας-Βασιλικής Τάγαρη,
Ήξερες ότι μόνο το 2,5% του συνολικού νερού στον κόσμο είναι γλυκό νερό; Και ότι από αυτό, μόνο το 0,0007% είναι πραγματικά προσβάσιμο για κατανάλωση από τον άνθρωπο, καθώς το υπόλοιπο είναι παγιδευμένο σε παγετώνες; Λογικά όχι, καθώς ιδιαίτερα στην Ελλάδα η επαφή και η σχέση μας με το καθαρό νερό είναι προς το παρόν κάτι το δεδομένο στην καθημερινότητά μας. Τα στοιχεία όμως αυτά μαρτυρούν τη δυσανάλογη σχέση του συνεχώς αυξανόμενου ανθρώπινου πληθυσμού με την ποσότητα νερού που είναι τελικά διαθέσιμη για να επιβιώσουμε. Εάν συνυπολογίσει κανείς και τους εξωγενείς παράγοντες όπως οι μολύνσεις, η κλιματική αλλαγή, αλλά και η κακή διαχείρισή του από τον άνθρωπο -όπου είναι διαθέσιμο-, η κατανάλωση νερού καταλήγει να είναι πολυτέλεια. Από την άλλη πλευρά, το θαλασσινό νερό που περιέχεται στις θάλασσες και στους ωκεανούς της Γης είναι άφθονο, αλλά ποιοτικά ακατάλληλο για πόση λόγω της υψηλής περιεκτικότητάς του σε αλάτι (περίπου 3,5 % w/v). Η επιστημονική κοινότητα, λοιπόν, λαμβάνοντας υπόψη τα παραπάνω δεδομένα, προσπαθεί να βρει νέες μεθόδους αντιμετώπισης της παγκόσμιας αυτής κρίσης που ονομάζεται λειψυδρία. Μία από αυτές τις μεθόδους είναι και η αφαλάτωση του θαλασσινού νερού.
Η αφαλάτωση θαλασσινού νερού είναι μια διαδικασία κατά την οποία το αλάτι και άλλα συστατικά απομακρύνονται για την παραγωγή καθαρού πόσιμου νερού. Προϊόντα της αφαλάτωσης του αλμυρού νερού είναι τα: 1) Καθαρό νερό και 2) Ροή αποβλήτων υψηλής περιεκτικότητας σε αλάτι ή άλμη. Περίπου 75 εκατομμύρια άνθρωποι παγκοσμίως βασίζονται στην αφαλάτωση και ο αριθμός αυτός αναμένεται να αυξηθεί καθώς οι πόροι γλυκού νερού συνεχώς μειώνονται για τους λόγους που αναφέρθηκαν παραπάνω. Η αφαλάτωση χρησιμοποιείται ευρύτερα σε άνυδρες περιοχές με περισσότερο από το ήμισυ του όγκου αφαλάτωσης στον κόσμο να πραγματοποιείται στη Μέση Ανατολή και τη Βόρεια Αφρική. Στο ίδιο πλαίσιο, η αφαλάτωση χρησιμοποιείται ως κύρια πηγή πόσιμου νερού σε πολλά θαλάσσια πλοία όπως και υποβρύχια.
Τρεις είναι οι βασικές τεχνικές αφαλάτωσης που υπάρχουν αυτή την στιγμή για την παραγωγή πόσιμου νερού:
- Εξάτμιση: Μια μέθοδος απόκτησης γλυκού νερού με συμπύκνωση ατμών που γίνεται με εξάτμιση θαλασσινού νερού.
- Αντίστροφη ώσμωση: Μια μέθοδος για την απόκτηση γλυκού νερού με φιλτράρισμα θαλασσινού νερού υπό πίεση χρησιμοποιώντας ημι-διαπερατή μεμβράνη μέσω της οποίας το θαλασσινό νερό δεν μπορεί να περάσει.
- Ηλεκτροδιάλυση: Μια μέθοδος για την απόκτηση γλυκού νερού χρησιμοποιώντας μια ειδική μεμβράνη που μπορεί να διαχωρίσει το θαλασσινό νερό σε αραιωμένο και συμπυκνωμένο, και στη συνέχεια να εξαγάγει γλυκό νερό από το αραιό μέσο. Η συγκεκριμένη τεχνική είναι αρκετά πρόσφατη και βρίσκεται σε πειραματικό στάδιο έρευνας.
Οι παραπάνω τεχνικές αφαλάτωσης οι οποίες εμπίπτουν στις δύο βασικές διεργασίες θερμικής επεξεργασίας και επεξεργασίας μεμβράνης, όσο ελκυστικές και ελπιδοφόρες εάν φαίνονται με την πρώτη ματιά, στην ουσία δεν είναι και τόσο εύκολο να εφαρμοστούν σε κανονικές συνθήκες, καθώς προκύπτουν αρκετά ζητήματα που δυσχεραίνουν την ανάπτυξή τους. Ας δούμε όμως τόσο τα πλεονεκτήματα, όσο και τα μειονεκτήματα που συνοδεύουν την εφαρμογή τους.
Πλεονεκτήματα αφαλάτωσης θαλασσινού νερού
- Η αφαλάτωση μπορεί να βοηθήσει σημαντικά στην προσαρμογή στην κλιματική αλλαγή, κυρίως μέσω της παροχής εναλλακτικών πόρων καθαρού νερού και της δυνατότητας αναγέννησης πόσιμου νερού από ύδατα υποβαθμισμένης ποιότητας. Η ευελιξία αυτή της παροχής νερού μπορεί να αντισταθμίσει τους ανεπαρκείς τρέχοντες υδατικούς πόρους σε ποσότητα ή ποιότητα. Οι τεχνολογίες αφαλάτωσης επίσης μπορούν να αναβαθμίσουν την ποιότητα του νερού επειδή έχουν την ικανότητα να παράγουν πολύ καθαρό νερό, ακόμη και από εξαιρετικά μολυσμένα νερά πηγής.
- Αύξηση της κατά κεφαλήν διαθεσιμότητας γλυκού νερού. Τόσο η βραχυπρόθεσμη ξηρασία όσο και οι μακροπρόθεσμες κλιματικές τάσεις της μειωμένης βροχόπτωσης μπορούν να οδηγήσουν σε μειωμένη διαθεσιμότητα νερού κατά κεφαλή. Αυτές οι κλιματολογικές τάσεις συμβαίνουν παράλληλα με την αύξηση του πληθυσμού, την αλλαγή χρήσης γης και την εξάντληση των υπόγειων υδάτων. Ως εκ τούτου, είναι πιθανή η ταχεία μείωση της κατά κεφαλή διαθεσιμότητας γλυκού νερού. Η αφαλάτωση στην προκειμένη περίπτωση μπορεί να αυξήσει σημαντικά το πόσιμο νερό που αντιστοιχεί σε κάθε άνθρωπο, και άρα να αποτελέσει μία λύση βιωσιμότητας του πλανήτη μας.
- Η πρόσβαση σε επαρκή παροχή γλυκού νερού για πόσιμο, οικιακή, εμπορική και βιομηχανική χρήση είναι απαραίτητη για την υγεία, την ευημερία και την οικονομική ανάπτυξη και η αφαλάτωση μπορεί να παρέχει πρόσβαση σε νερό για περιοχές που είναι άνυδρες. Επομένως, οι διαδικασίες αφαλάτωσης μπορούν να παρέχουν πρόσβαση σε άφθονα αλατούχα νερά που ήταν προηγουμένως αχρησιμοποίητα.
Παρέχει ασφαλές πόσιμο νερό λόγω της υψηλής ποιότητας του νερού εξόδου. Μπορεί επίσης να παρέχει νερό για άλλους τομείς, όπως βιομηχανίες που χρειάζονται πολύ καθαρές πηγές νερού, για φαρμακευτικά προϊόντα πιθανότατα.
Μειονεκτήματα αφαλάτωσης θαλασσινού νερού
Τα κύρια μειονεκτήματα των τρεχουσών διαδικασιών αφαλάτωσης περιλαμβάνουν το κόστος, τις ενεργειακές απαιτήσεις και τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις, όπως περιγράφονται παρακάτω:
- Στις περιβαλλοντικές επιπτώσεις περιλαμβάνονται η υψηλή διάθεση αποβλήτων, όπως και η πιθανή διαταραχή των τοπικών οικοσυστημάτων. Επίσης, οι μεγάλες ενεργειακές απαιτήσεις των έως τώρα χρησιμοποιούμενων μεθόδων αφαλάτωσης ενδέχεται να συμβάλουν στις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου με αποτέλεσμα να αντισταθμίσουν τις προσπάθειες μετριασμού της κλιματικής αλλαγής.
- Όσον αφορά το κόστος της λειτουργίας μίας μονάδας αφαλάτωσης, αυτό εξαρτάται από ποικίλους παράγοντες όπως η χωρητικότητα και ο τύπος των εγκαταστάσεων, η τοποθεσία, το νερό τροφοδοσίας, η εργασία, η ενέργεια και η εκάστοτε χρηματοδότηση. Το κόστος της αφαλάτωσης θαλασσινού νερού (υποδομή, ενέργεια και συντήρηση) είναι γενικά υψηλότερο από το γλυκό νερό από ποτάμια ή υπόγεια ύδατα, την ανακύκλωση νερού και τη διατήρηση του νερού, αλλά δεν υπάρχουν πάντοτε εναλλακτικές λύσεις. Το κόστος αφαλάτωσης το 2013 κυμάνθηκε από $0,45 έως $1,00/m3 ανάλογα με την τιμή ενέργειας την εκάστοτε χρονική περίοδο.
Τελικά, το ερώτημα για το εάν η δυνατότητα αφαλάτωσης του θαλασσινού νερού μπορεί να σώσει τον κόσμο έχει προς το παρόν αβέβαιη απάντηση εάν εξετάσουμε όλους τους παράγοντες που το συνοδεύουν. Το μόνο σίγουρο είναι πως παρά τα μειονεκτήματα αυτά, η χρήση της αφαλάτωσης αναμένεται να αυξηθεί ευρέως στον 21ο αιώνα, κυρίως για δύο λόγους. Η έρευνα και η ανάπτυξη θα συνεχίσουν να κάνουν την αφαλάτωση λιγότερο ενεργειακή, πιο ανταγωνιστική από οικονομική άποψη και πιο φιλική προς το περιβάλλον. Και δεύτερον η αυξανόμενη ζήτηση, ή διαφορετικά η αύξηση του πληθυσμού, η οικονομική ανάπτυξη και η αστικοποίηση οδηγούν με μαθηματική ακρίβεια σε ταχέως αυξανόμενη ανάγκη για ύδρευση σε παράκτιες και άλλες περιοχές με πρόσβαση σε αλατούχα νερά. Έως τότε όμως ο κάθε ένας από εμάς οφείλει να μην σπαταλά ανεξέλεγκτα το διαθέσιμο νερό, καθώς η συνειδητή χρήση του συνεπάγεται όχι μόνο σεβασμό στους φυσικούς πόρους και το περιβάλλον, αλλά και στον ίδιο τον άνθρωπο.
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
- Seawater desalination, CTCN, διαθέσιμο εδώ
- What is the world water crisis?, Water.org, διαθέσιμο εδώ
- What is a Water Crisis?, Conserve Energy Future, διαθέσιμο εδώ
