Можем ли мы сделать питьевую воду из океанской воды?
Пить Соленую воду
Вода - один из самых важных компонентов жизни на земле. Наличие безопасного и достаточного доступа к воде улучшает общее состояние здоровья и способствует экономическому развитию. Однако миллионы людей во всем мире сталкиваются с отсутствием доступа к чистой питьевой воде из-за изменения климата, урбанизации и быстрого роста численности населения.
Как может так много людей не иметь доступа к воде, когда большая часть мира покрыта водой? Это связано с тем, что большая часть мировых запасов воды находится в морях и океанах, которые состоят из соленой воды. Концентрация соли в океане слишком высока, чтобы человеческий организм мог ее переработать. Если бы люди пили морскую воду, почки были бы вынуждены выводить соль, создавая избыточное количество мочи. Из организма выводится больше мочи, чем потребляется воды, что приводит к обезвоживанию и, в конечном счете, к смерти. Для того чтобы люди могли потреблять морскую воду, ее необходимо сначала опреснить.
Что такое опреснение воды?
Опреснение - это процесс превращения соленой воды в пресную путем удаления из нее солей. Этот метод очистки воды практикуется с древних времен, когда экипажи судов обрабатывали морскую воду для получения питьевой воды на борту. Сегодня по всему миру работает более 18 000 опреснительных установок.
Традиционный метод опреснения включает кипячение воды и сбор водяного пара, который не содержит оставшихся солей и минералов. Другие методы опреснения включают: многоступенчатую промывку, многократный эффект, сжатие пара, замораживание, испарение на солнце и обратный осмос. При обратном осмосе морская вода сначала фильтруется для удаления микроскопических частиц и органических веществ. Он отправляется на дальнейшую очистку с помощью микронных фильтров, прежде чем пройти сам процесс обратного осмоса. На этой стадии вода перекачивается со скоростью 800 фунтов на квадратный дюйм, проталкивая ее через электрически заряженные мембраны. Эти мембраны удаляют подавляющее большинство солей из воды. Вода поступает в резервуары для хранения, где 20% перерабатывается с помощью обратного осмоса, а затем снова смешивается. Эта вода прокачивается через кальцитовые фильтры, которые добавляют кальций и повышают щелочность. Для отправки по муниципальным водопроводам фтор, аммиак и хлорид также добавляются перед употреблением в пищу человеком.
Производство питьевой воды из океана
Опреснение воды кажется идеальным решением мировой проблемы нехватки пресной воды. Фактически, с помощью методов опреснения воды ежегодно производится почти 23 миллиарда галлонов чистой питьевой воды, чего достаточно примерно для 300 миллионов человек. В настоящее время Кувейт полностью удовлетворяет свои потребности в воде с помощью опресненной воды. По данным ООН, 1% населения земного шара зависит от опресненной воды.
Однако усилия по расширению проектов по опреснению воды по всему миру обходятся непомерно дорого. Причина его высокой стоимости связана с энергией, необходимой для производства опресненной воды, которая составляет примерно 3 киловатта на кубический метр (в зависимости от используемого метода). Это значительно выше, чем энергия, необходимая для обработки местных источников водоснабжения, которые находятся поблизости.2 киловатта на кубический метр. Дополнительные факторы, которые увеличивают стоимость опресненной воды, включают: местоположение, тип установки, трудозатраты и утилизацию концентрата (соли и минералов, которые остаются после опреснения).
Опреснение воды также сопряжено с некоторыми экологическими проблемами. Для производства большого количества опресненной воды перерабатывающим предприятиям требуется охлаждающая вода, которая поступает через инфраструктуру водозабора. Эти системы забора могут удалять рыбу и другие морские организмы из их среды обитания, отправляя их через систему охлаждения и нанося им вред в процессе. Более крупные морские обитатели могут оказаться в ловушке у входа в водозабор, не имея возможности избежать мощного всасывания, которое он производит. Утилизация солевых концентратов - еще одна экологическая проблема. Когда этот концентрат выбрасывается в океан, он опускается на дно океана, нанося ущерб экосистеме.
