Förstå hur avsaltning görs, en teknik som förvandlar havsvatten till dricksvatten och säkerställer leveranser av miljontals människor världen över

"MAG - Desalination Plant" (CC BY 2.0) av Melody Ayres-Griffiths

Avsaltning är en fysikalisk-kemisk vattenbehandlingsprocess som tar bort överskott av mineralsalter, mikroorganismer och andra fasta partiklar som finns i saltvatten och bräckt vatten för att få dricksvatten för konsumtion.

Vattenavsaltning kan utföras med två konventionella metoder: termisk destillation eller omvänd osmos. Termisk destillation syftar till att imitera den naturliga regncykeln. Genom fossil eller solenergi värms det flytande vattnet - avdunstningsprocessen förvandlar vattnet från vätska till gasformigt och de fasta partiklarna behålls medan vattenångan fångas upp av kylsystemet. När den utsätts för lägre temperaturer kondenserar vattenångan och återgår till flytande tillstånd.

Omvänd osmos försöker motverka det naturliga fenomenet osmos. I naturen är osmos förskjutning av en vätska genom ett semipermeabelt membran, från det minst koncentrerade till det mest koncentrerade mediet, och söker en balans mellan de två vätskorna. Omvänd osmos kräver ett pumpsystem som kan utöva högre tryck än det som finns i naturen för att övervinna den naturliga flödesriktningen. På detta sätt rör sig salt eller bräckt vatten, som är det mest koncentrerade mediet, i riktning mot det minst koncentrerade. Det semipermeabla membranet möjliggör endast passage av vätskor, kvarhåller fasta partiklar, vilket möjliggör avsaltning av havsvatten.

Tillämplighet

Internationella byrån för förnybar energi (Irena) publicerade i sin rapport om avsaltning och förnybar energi ( Vattenavsaltning med förnybar energi ) att avsaltning är den största vattenkällan för att släcka människans törst och bevattning i Mellanöstern, Nordafrika. och på några karibiska öar. Enligt information tillgänglig på webbplatsen International Desalination Assossiation (IDA) levereras mer än 300 miljoner människor dagligen genom avsaltning i världen.

Det finns minst 150 länder som använder avsaltningsmetoden för deras regelbundna försörjning, särskilt de i ökenregioner eller med försörjningssvårigheter, som de i Mellanöstern och Nordafrika. En av ledarna inom denna teknik är Israel, där cirka 80% av det dricksvatten som konsumeras av befolkningen kommer från havet.

I sin rapport om vatten och energi argumenterar FN för att avsaltning och pumpning av avsaltat vatten ger förbättringar i vissa regioner, men påpekar att denna teknik inte är livskraftig i fattigare områden, främst för storskalig vattenanvändning, såsom inom jordbruket och i fall där platsen ligger för långt från avsaltningsanläggningen. Det största hindret är att både vattenavsaltningsprocessen och pumpning till ett mycket avlägset område kräver mycket energi för att fungera, vilket gör metoden inte lämplig för dessa situationer.

Irena påpekar att, förutom processens höga energikostnad, använder vattenavsaltning vanligtvis fossil energi som en källa, som inte är hållbar, har frekventa prisförändringar och är svår att transportera. Organisationen hävdar också att när förnybara energikällor blir billigare bör de tillämpas. Användning av solenergi och återvinning av energi från avloppsvatten är alternativ som indikeras av både FN och Irena för att minska kostnaderna för avsaltning. Andra lämpliga energikällor är vind och geotermisk energi.

En annan fråga i samband med avsaltning avloppsvatten är det faktum att de kan påverka marina ekosystem negativt när de dumpas direkt i havet. Den Pacific Institute , ett oberoende forskningsinstitut i Kalifornien, i USA, studerade effekterna som orsakas av vatten avsaltning i San Francisco och Monterey vikar, både i Kalifornien.

Enligt nyckelfrågorna i havsvattenavsaltning i Kalifornien: Marine Impacts-rapporten har avloppsvattnet en saltkoncentration mycket högre än den naturliga koncentrationen som finns i havsvatten, och det innehåller rester som är giftiga för vissa marina liv, såsom kemiska tillsatser som är införlivade till behandling av vatten och tungmetaller som frigörs från frätande processer som förekommer inuti rören. När det gäller enheter som använder termisk destillation finns det fortfarande det ytterligare problemet att det utsläppta vattnet har en temperatur som är mycket högre än den för havsvatten.

Genom utveckling av ny teknik som minskar energiförbrukningen och minimerar miljöpåverkan kan avsaltning bli ett alternativ till problem relaterade till vattenbrist världen över, vilket kan bidra till att förbättra livskvaliteten för miljontals människor.