Dacă oamenii ar putea bea apă de mare fără să moară, nu ne-am afla într-o criză a apei. Pentru a nu muri, mai întâi trebuie să fierbeți apa sărată și să colectați vaporii puri sau să vă procurați o membrană sofisticată care filtrează toată sarea și, în mod convenabil, viața marină.
Aceasta este ideea controversată din spatele desalinizării la scară largă – instalații mari și scumpe care transformă apa sărată într-un lichid care nu vă va ucide. Critica clasică a desalinizării este că este nevoie de o cantitate enormă de energie pentru a procesa apa de mare, iar noi chiar nu ar trebui să ardem mai mulți combustibili fosili decât este necesar. Dar o problemă despre care se vorbește mai puțin este efectul asupra mediului local: Principalul produs secundar al desalinizării este saramura, pe care instalațiile o pompează înapoi în mare. Aceasta se scufundă pe fundul mării și face ravagii în ecosisteme, scăzând nivelul de oxigen și crescând conținutul de sare.
Din păcate, oamenii de știință nu au avut o idee bună despre cantitatea de saramură pe care o produc cele 16.000 de instalații de desalinizare în funcțiune din întreaga lume. Până acum. Cercetătorii raportează astăzi că producția globală de saramură de desalinizare este cu 50% mai mare decât estimările anterioare, totalizând 141,5 milioane de metri cubi pe zi, comparativ cu 95 de milioane de metri cubi de apă dulce reală produsă de aceste instalații. O veste proastă pentru mediu, cu siguranță, dar lucrurile nu sunt chiar atât de grave: Tehnologia de desalinizare evoluează rapid, astfel încât instalațiile devin mult mai eficiente, atât în ceea ce privește saramura pe care o produc, cât și energia pe care o folosesc.
Învățați mai multe
Ghidul WIRED privind schimbările climatice
Instalațiile de desalinizare se încadrează de obicei într-una din cele două categorii: termice și cu membrană. În cazul celor termice, aspirați apa de mare, o încălziți pentru a obține vapori puri și pompați saramura rămasă înapoi în mare. Cu membranele, împingeți apa de mare la presiuni mari printr-o serie de filtre, care scot toată sarea și alți contaminanți.
Termalul este metoda mai de modă veche – înainte de anii 1980, 84% din apa desalinizată trecea prin acest proces. De la începutul noului mileniu, însă, un anumit tip de tehnologie cu membrană, osmoza inversă (o vom numi pe scurt RO), a proliferat exponențial. Instalațiile RO produc acum 69% din apa desalinizată din întreaga lume.
De ce? Pentru că OI este mai ieftină și mai eficientă. Progresele în tehnologia membranelor înseamnă că instalațiile necesită din ce în ce mai puțină presiune și, prin urmare, energie, pentru a filtra apa de mare. Ca un beneficiu suplimentar, OI produce mai puțină saramură. În cazul apei termale, 75 la sută din apa pe care o aduceți ar putea pleca sub formă de saramură. Cu OI, este mai degrabă 50-50 apă dulce/apă uzată.
„Depinde și de apa de alimentare”, sau apa de intrare, spune Edward Jones, coautor al noului studiu și cercetător în domeniul mediului la Universitatea Wageningen din Olanda. „Osmoza inversă este cel mai puțin eficientă atunci când desalinizați apă foarte sărată, cum ar fi apa de mare. Și devine din ce în ce mai eficientă pe măsură ce scade salinitatea apei de alimentare.”
Este un aspect important, deoarece nu toate instalațiile de desalinizare procesează apă de mare. De fapt, dacă aruncați o privire pe harta de mai sus, veți vedea că un număr mare dintre ele se află în interiorul uscatului. Acestea procesează apă salmastră (adică doar puțin sărată) din acvifere sau râuri pentru băut sau pentru utilizare în industrie și agricultură. Ele sunt, prin natura lor, mai eficiente decât uzinele de coastă care procesează apa de mare.
Acesta este o parte din motivul pentru care uzinele de coastă din Orientul Mijlociu și Africa de Nord produc o proporție uluitoare din saramura desalinizată din lume. Un total de 173 de țări și teritorii administrează instalații de desalinizare, dar numai patru națiuni – Arabia Saudită, Emiratele Arabe Unite, Kuweit și Qatar – produc 55% din saramura de desalinizare la nivel mondial, potrivit noului studiu.
Al doilea motiv al discrepanței este faptul că în Orientul Mijlociu se folosesc instalații termice mai vechi și ineficiente, în timp ce restul lumii a trecut la RO. „Aceste centrale sunt foarte, foarte scumpe de construit, așa că nu este probabil ca ele să fie scoase din funcțiune”, spune Jones. „Așa că vor exista în continuare aceste uzine în funcțiune care produc cantități mari de saramură, în special în Orientul Mijlociu, unde au o rețea foarte bine stabilită de uzine termice de desalinizare.”
Țările din Orientul Mijlociu își pot permite să continue să facă să funcționeze aceste lucruri mari consumatoare de energie, deoarece sunt pline de bani din petrol, dar sărace în resurse de apă. Dar, pe măsură ce populația crește în alte părți ale lumii, iar schimbările climatice determină secete, desalinizarea a devenit o opțiune din ce în ce mai atractivă. (Analiștii prognozează o rată de creștere anuală pentru această industrie de aproape 9 procente pentru cel puțin următorii patru ani. Puteți vedea în graficul de mai jos cât de mult a explodat recent desalinizarea). De exemplu, anul trecut, Cape Town s-a grăbit să pună în funcțiune instalații temporare de tratare a apei reziduale pentru ca orașul să nu se ofilească pe fondul unei secete violente.
„Creșterea penuriei de apă este principalul motor”, spune Manzoor Qadir, coautor al noului studiu și director adjunct al Institutului pentru apă, mediu și sănătate al Universității Națiunilor Unite. „În același timp, dacă ne uităm la țările în care desalinizarea a crescut enorm, acelea sunt țările care își pot permite acest lucru.”
Explozia desalinizării aduce cu ea un val de saramură. Deoarece această substanță este mai densă decât apa de mare obișnuită, se scufundă pe fundul mării și perturbă comunitățile vibrante de viață, care se trezesc că își doresc mult mai puțină sare și mult mai mult oxigen. Instalațiile pot atenua impactul asupra mediului, de exemplu, amestecând saramura cu apă de mare înainte de a o pompa, pentru a o dilua. De asemenea, acestea ar putea avea grijă să expulzeze produsul secundar acolo unde curenții sunt cei mai puternici, disipând astfel saramura mai repede. În interiorul uscatului, o uzină ar putea evapora apa în bazine și ar putea căra sarea rămasă.
Dar saramura este mai mult decât apă hipersalină – poate fi încărcată cu metale grele și substanțe chimice care împiedică apa de alimentare să arunce în aer instalația complicată și costisitoare. „Antivegetativele utilizate în proces, în special în procesul de pretratare a apei de alimentare, se acumulează și se descarcă în mediu în concentrații care pot avea efecte potențial dăunătoare asupra ecosistemelor”, spune Jones. Diluarea poate ajuta cu problema hipersalinității, dar nu scapă de toxinele chimice.
Dar aici se află oportunitatea: Deversarea poate conține, de asemenea, elemente prețioase precum uraniul. Acesta ar putea fi un stimulent suficient pentru a transforma saramura de desalinizare dintr-un produs secundar nociv într-o sursă de venit. Sau ați putea folosi bazinele de evaporare din interiorul țării pentru a produce sare rutieră comercială pentru dezghețarea drumurilor. Și asta ar putea ajuta la curățarea industriei, pentru că capitalismul.
„Există cu siguranță oportunități economice disponibile”, spune Jones. „De aceea subliniem că există și vești pozitive aici. Există o oportunitate, precum și faptul că în prezent este o mare provocare.”
Desal, cu toate defectele sale, nu pleacă nicăieri. Pe măsură ce devine mai ieftin, adoptarea va continua să crească. Țările din Orientul Mijlociu se bazează din plin pe el, în timp ce alte regiuni, cum ar fi California de Sud, îl folosesc pentru a suplimenta sursele tradiționale – și din ce în ce mai imprevizibile – de apă. O uzină administrată de Poseidon Water, de exemplu, produce 10 la sută din aprovizionarea cu apă a comitatului San Diego.
„Aceasta este suficientă apă pentru a deservi 400.000 de locuitori”, spune Jessica Jones, purtător de cuvânt al Poseidon. „Aceasta este singura nouă sursă de alimentare cu apă din comitat care nu depinde de stratul de zăpadă din Sierras sau de precipitațiile locale – cu adevărat rezistentă la schimbările climatice.”
Exceptând, desigur, faptul că nivelul mării crește din cauza schimbărilor climatice, ceea ce amenință uzinele de desalinizare de pe litoral din întreaga lume. Și, în mod ironic, aceste instalații absorb cantități masive de energie, contribuind astfel la problema emisiilor. „Din punctul de vedere al impactului, intensitatea energetică este uriașă”, spune Michael Kiparsky, directorul Institutului Wheeler Water din cadrul UC Berkeley, care nu a fost implicat în acest studiu. „Chiar dacă este alimentată de surse de energie regenerabilă, cum ar fi energia solară sau eoliană, tot folosiți o cantitate enormă de energie, care, în principiu, ar putea merge în altă parte pentru a înlocui consumul de combustibili fosili.”
„Desalinizarea nu este un panaceu”, adaugă Kiparsky. Într-un loc precum California, ea poate fi o completare a surselor mai tradiționale de apă, cum ar fi stratul de zăpadă. Și în timp ce eficiența acestor instalații se va îmbunătăți, aceasta este încă o tehnologie fundamental energofagă. „Există limite teoretice în ceea ce privește reducerile de intensitate energetică care sunt posibile pentru desalinizarea apei de mare”, spune Kiparsky. „Nu va fi niciodată ieftină.”
Aceasta este o lume terifiantă pe care ne-am construit-o, cu siguranță. Dar poate că nu este prea târziu să ne curățăm.
Mai multe povești grozave din WIRED
- Cum face Corning sticlă superpură pentru cablurile de fibră optică
- Conceptul de mașină umblătoare de la Hyundai reinventează roata
- Dăruiește-te părții întunecate (mod)
- Magia schimbătoare de viață a vârfului de auto-optimizare
- Ce este XR și cum îl obțin?
- 👀 Căutați cele mai noi gadgeturi? Consultați selecțiile noastre, ghidurile noastre de cadouri și cele mai bune oferte pe tot parcursul anului
- 📩 Obțineți și mai multe informații din interior cu buletinul nostru informativ săptămânal Backchannel