Z Kapského města do Teheránu po Limu po Phoenix, desítky měst Na celém světě nedávno zažil nedostatek vody. A v příštích pěti letech by světová poptávka po sladké vodě mohla podle prognózy OSN výrazně předčit nabídky. Nyní se několik společností obrací k neočekávanému zdroji pro řešení: dno oceánu.
Coulled Subsea Desalination, myšlenkou je odstranit sůl z vody v hlubokém moři. Pokud by to fungovalo v měřítku, technologie by mohla výrazně zmírnit problémy s přístupem do vody na světě.
Náklady a energetické požadavky byly udržovány Odsolování od toho, aby se ve většině světa vydal mainstream. Včasná odsolování zahrnovalo vaření mořské vody a kondenzace páry, čistě tepelná metoda, která využívala spoustu energie. Tento přístup byl později nahrazen vícestupňovou zábleskovou destilací, ve které teplota a tlak „blesková“ slaná voda na páru. Za posledních 25 let reverzní osmóza se stal běžnějším – používá vysoký tlak k prosazení mořské vody přes membránu s tak malými otvory, že skrz pouze molekuly vody, a zanechávají sůl za sebou.
O podpoře vědecké žurnalistiky
Pokud se vám tento článek líbí, zvažte podporu naší oceněné žurnalistiky předplatné. Zakoupením předplatného pomáháte zajistit budoucnost působivých příběhů o objevech a myšlenkách, které dnes formují náš svět.
Reverzní osmóza je efektivnější než destilace, ale k tlaku milionů galonů mořské vody a přesunutí filtrům je vyžaduje hodně energie. Co kdybychom mohli nechat k tomuto pohybu přirozeně využít tlak Stovky metrů pod vodou?
To je myšlenka od odsolování podmořské. Reverzní lišty osmózy jsou ponořeny do hloubky asi 500 metrů (1600 stop), kde obrovský hydrostatický tlak provádí těžký zvedání oddělení vody od soli. Purifikovaná voda se poté čerpá zpět na břeh. Dlouhodobé přitažlivé, jak to může znít, již pracuje několik prototypů; Cílem společností za nimi je vzít levné, rozsáhlé odsolování z potrubního snu do reality.
Jednou z těchto společností je založeno na Oslu Flocean. Jeho zakladatel a generální ředitel Alexander Fuglesang říká, že za jeho obchodem není žádná revoluční nová technologie; Je to „v podstatě podmořské čerpadlo chytře spojené s existující technologií membrány a filtru,“ říká. Novinkou je úspora energie-Flocean používá o 40 až 50 procent méně energie než konvenční rostliny-a modulární systémy, které lze nasadit na mnoho hlubokých poloh bez zakázkové inženýrství.
Mořské dno má také další výhody. Tato oblast skrývá méně bakterií a jiných mikroorganismů než v mělčích hloubkách a existuje jen malá místní změna teploty nebo tlaku. „Hluboké moře je opravdu předvídatelné,“ říká Fuglesang. „Je to stejných 365 dní v roce.“ To není případ pozemních závodů, které se musí vypořádat s květy řas, odtokem řeky, bouřkami a sezónními změnami teploty. Navíc je v hloubce nutné menší chemické předběžné ošetření vody a protože zařízení je pod vodou, neexistuje žádná kontroverze „ne na mém dvorku“ ohledně uvedení velké, nevzhledné infrastruktury poblíž pobřeží.
Navzdory svým výhodám oproti pozemním rostlinám má podmořská odsolování několik překážek, které se mohou vyčistit před škálováním na komerční úroveň. Pro začátek je to stále příliš drahé. Odsolování pozemků je několikrát nákladnější než tahání vody z vodonosných vodonosných plochů, a to i v Giga-rostlinných rostlinách na Středním východě, které těží z hojné sluneční energie a velké úspory z rozsahu. I když podmořská technologie sníží náklady na odsolování založené na pozemních o 40 procent, bude to stále drahý způsob, jak získat pitnou vodu.
„Musíme si pamatovat, že jakmile je voda odsolená, musí být stále vyčerpána z hloubky až do 600 metrů,“ říká Nidal HilalZakládající ředitel výzkumného centra pro vodu v New York University v Abú Dhabí, který studoval inženýrství s vodou více než 30 let. „První pilotní testy ukazují slibné, ale technologie musí být ještě ve velkém měřítku prokázána.“
Cenově dostupná obnovitelná energie bude životaschopnější odsolování. Pomůže také zlepšení technologie. Například Hilalova výzkumná skupina vyvíjí elektricky vodivé membrány reverzní osmózy, které se udržují v čistotě odpuzováním solných iontů a nečistot. Prodloužily by intervaly údržby, které Fuglesang říká, že by mohly být dva až tři roky se stávajícími membránami.
Přestože zastánci technologie tvrdí, že by to nemělo malý vliv na podmořský život, jiní naléhají na další výzkum, aby posoudili jeho dopad na mořské ekosystémy. „Mnoho organismů se daří v hloubce 500 metrů,“ říká Adina AdinaProfesor spojený s Institutem námořních věd na Kalifornské univerzitě v Santa Cruz. Zóna Twilight – která sahá od 200 do 1 000 metrů pod povrchem – je nejen domovem organismů, jako jsou velryby, chobotnice a medúza. „Je to nesmírně důležité pro mnoho oceánských procesů, jako je cyklus uhlíku a cyklování živin,“ říká Paytan. Společnosti budou muset zajistit, aby jejich příjem vody a slaný vedlejší produkt neškodili mořský život ani tyto procesy významně změnili.
Vzhledem k požadovaným hloubkám nebude podmořská odsolování fungovat pouze na žádném přímořském místě. „Mnoho pobřežních měst leží na širokých kontinentálních policích, což znamená, že hluboká voda je daleko na moři,“ říká Hilal. Pobřeží se strmými poklesy jsou ideální, protože mělké police by vyžadovaly dlouhé potrubí a zvyšovaly se k kapitálovým a provozním nákladům.
Fuglesang se nebojí o technické nebo inženýrské překážky; Říká, že největší výzvou odvětví bude sladění zákazníků, vlád a finančních partnerů. Flocean pracuje na tom, co bude první rozsáhlý podmořský závod na rozsáhlé podmořské odsolování, u Norského pobřeží, a má smlouvu na zahájení zásobování vody do průmyslového zařízení v roce 2026. Nizozemsko se sídlem v Nizozemsku. Waterise zajistil také svého prvního průmyslového zákazníka s plány začít Budování závodu v Perském zálivu Aqaba na Rudém moři koncem tohoto roku a založené na Bay Area – Bay Area Oceanwell testuje svůj prototyp poblíž Los Angeles.
Dlouhodobé vládní smlouvy budou s největší pravděpodobností zapotřebí, aby se podmořská odsolování skutečně vzlétlo a mohou se ukázat nepolapitelné. „Průmysl vodopásnosti je docela konzervativní,“ říká Fuglesang a poznamenává, že protože nové projekty jsou tak drahé, „nikdo nechce být první“, aby se dostal na novou technologii.
Hilal říká, že věří, že podmořská odsolování by mohlo jít do hlavních a dodávek vody do celých měst. Dodává však: „Dosažení skutečného městského měřítka bude trvat čas, představitelně deset let nebo více.“
