Kdyby lidé mohli pít mořskou vodu, aniž by zemřeli, nemuseli bychom se potácet v krizi s vodou. Abyste nezemřeli, musíte nejprve převařit slanou vodu a shromažďovat čistou páru, nebo si pořídit drahou membránu, která odfiltruje všechnu sůl a příhodně i mořské živočichy.
To je kontroverzní myšlenka velkoplošného odsolování – velkých drahých zařízení, která mění slanou vodu na tekutinu, která vás nezabije. Klasická kritika odsolování spočívá v tom, že zpracování mořské vody vyžaduje obrovské množství energie a my bychom opravdu neměli spalovat více fosilních paliv, než je nutné. Méně diskutovaným problémem je však vliv na místní životní prostředí: Hlavním vedlejším produktem odsolování je solanka, kterou zařízení odčerpávají zpět do moře. Ta klesá na mořské dno a ničí ekosystémy, snižuje hladinu kyslíku a zvyšuje obsah soli.
Naneštěstí vědci nemají přesnou představu o tom, kolik solanky produkuje 16 000 provozovaných odsolovacích zařízení po celém světě. Až dosud. Vědci dnes uvádějí, že celosvětová produkce solanky z odsolovacích zařízení je o 50 % vyšší než předchozí odhady a činí celkem 141,5 milionu metrů krychlových denně ve srovnání s 95 miliony metrů krychlových skutečné produkce sladké vody z těchto zařízení. To je jistě špatná zpráva pro životní prostředí, ale situace není úplně tragická:
VÍCE INFORMACÍ
Průvodce WIRED po změnách klimatu
Odsolovací zařízení obvykle spadají do jedné ze dvou kategorií: tepelná a membránová. Při tepelném nasajete mořskou vodu, zahřejete ji, abyste získali čistou páru, a zbývající solanku odčerpáte zpět do moře. Při membránovém odsolování protlačujete mořskou vodu pod velkým tlakem řadou filtrů, které z ní vytáhnou veškerou sůl a další nečistoty.
Termální metoda je staronová – před rokem 1980 procházelo tímto procesem 84 % odsolené vody. Od počátku nového tisíciletí se však prudce rozšířil zvláštní druh membránové technologie, reverzní osmóza (budeme ji zkráceně nazývat RO). Zařízení RO nyní produkují 69 procent odsolené vody na celém světě.
Proč? Protože RO je levnější a účinnější. Pokrok v membránové technologii znamená, že zařízení potřebují k filtraci mořské vody stále menší tlak, a tedy i energii. Další výhodou je, že při RO vzniká méně solanky. Při použití termální technologie může 75 % přiváděné vody odcházet ve formě solanky. U RO je to spíše 50 na 50 sladká a odpadní voda.
„Záleží také na vstupní vodě,“ neboli vstupní vodě, říká Edward Jones, spoluautor nové studie a environmentální vědec z Wageningenské univerzity v Nizozemsku. „Reverzní osmóza je nejméně účinná, když odsolujete vysoce slanou vodu, například mořskou. A její účinnost se zvyšuje s klesající salinitou vstupní vody.“
To je důležitý aspekt, protože ne všechna odsolovací zařízení zpracovávají mořskou vodu. Pokud se totiž podíváte na výše uvedenou mapu, zjistíte, že velká část z nich se nachází ve vnitrozemí. Ta zpracovávají brakickou (tj. jen mírně slanou) vodu z vodonosných vrstev nebo řek pro pití nebo pro použití v průmyslu a zemědělství. Jsou ze své podstaty účinnější než pobřežní zařízení, která zpracovávají mořskou vodu.
To je jeden z důvodů, proč pobřežní zařízení na Blízkém východě a v severní Africe produkují ohromující podíl světové solanky. Podle nové studie provozuje odsolovací zařízení celkem 173 zemí a území, ale pouze čtyři státy – Saúdská Arábie, Spojené arabské emiráty, Kuvajt a Katar – produkují 55 % celosvětové odsolovací solanky.
Druhým důvodem tohoto rozdílu je, že na Blízkém východě používají starší a neefektivní tepelné elektrárny, zatímco zbytek světa přechází na RO. „Výstavba těchto elektráren je velmi, velmi nákladná, takže není pravděpodobné, že by byly vyřazeny z provozu,“ říká Jones. „Takže stále budou v provozu tato zařízení, která produkují obrovské množství solanky, zejména na Blízkém východě, kde mají velmi zavedenou síť tepelných odsolovacích zařízení.“
Země na Blízkém východě si mohou dovolit provozovat tyto energeticky náročné zařízení, protože jsou zaplaveny penězi z ropy, ale chudé na vodní zdroje. Ale s tím, jak roste počet obyvatel v jiných částech světa a klimatické změny způsobují sucha, se odsolování stává stále atraktivnější možností. (Analytici předpovídají roční tempo růstu tohoto odvětví téměř 9 % nejméně v příštích čtyřech letech. Jak velký boom zaznamenalo odsolování v poslední době, si můžete prohlédnout na grafu níže.) Například Kapské Město v loňském roce spěchalo s uvedením dočasných zařízení na odsíření do provozu, aby město neuschlo uprostřed krutého sucha.
„Rostoucí nedostatek vody je hlavní hnací silou,“ říká Manzoor Qadir, spoluautor nové studie a zástupce ředitele Univerzitního institutu OSN pro vodu, životní prostředí a zdraví. „Zároveň, když se podíváte na země, kde odsolování ohromně vzrostlo, jsou to země, které si to mohou dovolit.“
Boom odsolování s sebou přináší přílivovou vlnu solanky. Protože je tato látka hustší než typická mořská voda, klesá na mořské dno a narušuje živá společenství života, která se ocitají v situaci, kdy chtějí mnohem méně soli a mnohem více kyslíku. Zařízení mohou zmírnit dopad na životní prostředí například tím, že solanku před odčerpáním smíchají s mořskou vodou, aby ji zředili. Mohou také dbát na to, aby se vedlejší produkt vypouštěl tam, kde jsou nejsilnější mořské proudy, čímž se solanka rychleji rozptýlí. Ve vnitrozemí může závod odpařovat vodu v bazénech a odvážet zbývající sůl.
Slaná voda je však více než jen hyperslaná voda – může být zatížena těžkými kovy a chemikáliemi, které zabraňují tomu, aby napájecí voda zaneřádila složité a drahé zařízení. „Protiplísňové látky používané v procesu, zejména v procesu předúpravy zdrojové vody, se hromadí a vypouštějí do životního prostředí v koncentracích, které mohou mít potenciálně škodlivé účinky na ekosystémy,“ říká Jones. Ředění může pomoci s problémem hypersalinity, ale nezbaví se chemických toxinů.
Ale právě zde se skrývá příležitost: Vypouštění může obsahovat i vzácné prvky, jako je uran. To by mohl být dostatečný podnět k tomu, aby se odsolovací solanka změnila ze škodlivého vedlejšího produktu ve zdroj příjmů. Nebo byste mohli využít odpařovací bazény ve vnitrozemí k výrobě komerční silniční soli na odmrazování silnic. A to by mohlo pomoci vyčistit průmysl, protože kapitalismus.
„Určitě jsou k dispozici ekonomické příležitosti,“ říká Jones. „Proto zdůrazňujeme, že jsou zde i pozitivní zprávy. Je tu příležitost, stejně jako je to v současné době velká výzva.“
Desal se přes všechny své chyby nikam nechystá. S jeho zlevňováním bude jeho adopce nadále růst. Země Blízkého východu na něj plně spoléhají, zatímco jiné regiony, například jižní Kalifornie, jej využívají jako doplněk tradičních – a stále nepředvídatelnějších – zdrojů vody. Například elektrárna provozovaná společností Poseidon Water vyrábí 10 % zásob vody v okrese San Diego.
„To je dostatek vody pro 400 000 obyvatel,“ říká Jessica Jones, mluvčí společnosti Poseidon. „Je to jediný nový zdroj vody v okrese, který není závislý na sněhové pokrývce v pohoří Sierra ani na místních srážkách – je skutečně odolný vůči klimatickým změnám.“
Tedy až na to, že v důsledku klimatických změn stoupá hladina moří, což ohrožuje přímořské odsolovací stanice na celém světě. A paradoxně tato zařízení vysávají obrovské množství energie, čímž přispívají k problému emisí. „Z hlediska dopadu je energetická náročnost obrovská,“ říká Michael Kiparsky, ředitel Wheelerova institutu pro vodu na Kalifornské univerzitě v Berkeley, který se na této studii nepodílel. „I když jsou napájeny z obnovitelných zdrojů energie, jako je solární nebo větrná energie, stále spotřebováváte obrovské množství energie, která by v zásadě mohla jít jinam a nahradit spotřebu fosilních paliv.“
„Odsolování není všelék,“ dodává Kiparsky. V místech, jako je Kalifornie, může být doplňkem tradičnějších zdrojů vody, jako je například sněhová pokrývka. A i když se účinnost těchto zařízení bude zlepšovat, stále se jedná o energeticky zásadně náročnou technologii. „Existují teoretické limity snížení energetické náročnosti, které je možné u odsolování mořské vody dosáhnout,“ říká Kiparsky. „Nikdy to nebude levné.“
Je to děsivý svět, který jsme si sami vybudovali. Ale možná ještě není pozdě na to, abychom se dali do pořádku.
Další skvělé příběhy WIRED
- Jak Corning vyrábí superčisté sklo pro optické kabely
- Koncept chodícího auta od Hyundaie znovuobjevuje kolo
- Dejte se na temnou (režimovou) stranu
- Život měnící kouzlo špičkové sebeoptimalizace
- Co je XR a jak ho získat?
- 👀 Hledáte nejnovější gadgety? Podívejte se na naše tipy, průvodce dárky a nejlepší nabídky po celý rok
- 📩 Získejte ještě více našich zasvěcených informací s naším týdenním zpravodajem Backchannel
.