Svjedoci smo stalnog porasta stanovništva na globalnoj razini te sve većom potrebom za čistom pitkom vodom, koje zapravo ima sve manje. Iako Hrvatska ima tu sreću da relativno dobro stoji u pogledu zaliha pitke vode, ipak u priobalnim područjima te na otocima situacija nije tako dobra. Problem je i dobave pitke vode tamo gdje je potrebna što iziskuje dodatne troškove postavljanja cjevovoda kako bi pitku vodu mogli transportirati.
Rješenje je u desalinizaciji vode s obzirom na to da nam je more nadohvat ruke.
Po definiciji (Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje), desalinizacija (de- + salinizacija, od lat. salinus: slan), odsoljavanje; djelomično ili potpuno uklanjanje otopljenih soli iz morske ili bočate vode. Djelomična desalinizacija dovoljna je za dobivanje pitke vode te vode za različite primjene u industriji i za poljoprivredne svrhe. Potpuna desalinizacija nužna je za pripravu kotlovske pojne vode za parna energetska postrojenja (termoelektrana, nuklearna elektrana). Za desalinizaciju u većem mjerilu primjenjuju se termički (destilacija, smrzavanje) i membranski postupci (reverzna osmoza, elektrodijaliza) te ionska izmjena. Destilacijom se postiže potpuna desalinizacija, ali je ona zbog višestrukoga povratnoga kruženja velikih količina toplinske energije ekonomična samo za postrojenja velikih kapaciteta. Destilacija se provodi višestupanjskim isparivanjem, naglim vakuumskim isparivanjem, termokompresijom i djelovanjem Sunčeve energije, što je ekonomski najnepovoljnije. Desalinizacija smrzavanjem tehnički je također razrađena, ali zasad nema izgrađenih postrojenja. Praktički potpuna desalinizacija postiže se i ionskom izmjenom. Pri membranskim postupcima voda se odvaja od soli prolaskom kroz membranu koja najvećim dijelom zadržava otopljene soli. U Hrvatskoj se desalinizacijom bavi Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije u Zagrebu, s kojim surađuje i Zavod za istraživanje korozije i desalinaciju HAZU u Dubrovniku.
Desalinizacija je postupak uklanjanja soli iz morske ili bočate vode kako bi se učinila upotrebljivom za niz namjena ‘prikladnih za upotrebu’, uključujući piće. Stoga može doprinijeti prilagodbi na klimatske promjene u svim onim okolnostima u kojima dolazi do ozbiljnog nedostatka vode. Međutim, desalinizacija je energetski intenzivan proces pa je bitno da se provodi korištenjem obnovljive energije. Nadalje, desalinizacija proizvodi nusproizvod, slanu vodu (koncentriranu otopinu soli) koja se mora pravilno zbrinuti kako bi se izbjegli štetni utjecaji na morski okoliš.
Situacija u svijetu
Trenutno postoji oko 16 000 postrojenja za desalinizaciju diljem svijeta, s ukupnim globalnim radnim kapacitetom od otprilike 95,37 milijuna m3/dan i proizvodnjom slane vode od 141,5 milijuna m3/dan. Trenutno se desalinizacija u velikoj mjeri koristi na Bliskom istoku i u Sjevernoj Africi (70% globalnog kapaciteta), u SAD-u, sve više u Aziji i samo u ograničenoj mjeri u Europi (oko 10% globalnog kapaciteta). Međutim, nekoliko južnih zemalja EU-a koristi desalinizaciju kako bi pomoglo u pokrivanju potreba za slatkom vodom.
U EU se desalinizacijom morske vode dobiva mali dio slatke vode. EU postrojenja mogu opskrbiti do 2,89 milijardi m3 desalinizirane vode godišnje (aktivni kapacitet). 71% proizvedene vode koristi se za javnu vodoopskrbu (2 milijarde m3, 4,2% ukupno potrošene vode u javnoj vodoopskrbi). 17% desalinizirane vode proizvedene u EU koristi se za industrijske potrebe, 4% u elektranama, a 8% za navodnjavanje. EU postrojenja za desalinizaciju uglavnom su smještena u mediteranskim zemljama, gdje će biti najviše potrebna u budućnosti: oko 1200 postrojenja osiguravaju kapacitet od 2,37 milijardi m3 (82% ukupnog kapaciteta EU za desalinizaciju).
Tehnike desalinizacije
Tehnologije na električni pogon; reverzna osmoza je najčešće korištena tehnika. Sastoji se od filtriranja vode s osmoznim membranama koje odvajaju sol od vode (SWRO). Napojna voda protječe kroz smotanu membranu pod visokim pritiskom. Ostale električne tehnologije uključuju mehaničku kompresiju para (MVC) i električnu dijalizu (EDR).
Tehnologije na toplinski pogon; proces toplinske desalinizacije koristi energiju za isparavanje vode i njezinu ponovnu kondenzaciju. Toplinski pokretane tehnologije uključuju: višestupanjsku brzu destilaciju (MSF), višestruku destilaciju (MED), toplinsku kompresiju para (TVC) i membransku destilaciju (MD).
Potrebe za električnom energijom razlikuju se ovisno o tehnologiji desalinizacije, salinitetu izvora vode i željenoj razini čistoće desalinizirane vode na kraju tretmana. Općenito, tehnologije membranske desalinizacije kao što je reverzna osmoza (RO) imaju niže potrebe za energijom od toplinskih tehnologija.
Istraživanja su usmjerena na povećanje energetske učinkovitosti procesa desalinizacije i na povećanje korištenja čiste energije. Prakse kombiniranja desalinizacije s obnovljivim energijama uključuju:
Kombinacija desalinizacije i proizvodnje toplinske energije, gdje se otpadna toplina iz elektrane koristi kao izvor topline za proces desalinizacije.
Solarna desalinizacija; ova je opcija posebno prikladna za suša i sunčanija područja, poput Bliskog istoka, sjeverne Afrike i mediteranske Europe. U srpnju 1988. prvi solarni multi efektivni destilacijski sustav postavljen je u Plataforma Solar de Almería, solarnom istraživačkom centru smještenom u jugoistočnoj.
Desalinizacija na vjetar; na primjer na grčkom otoku Milos, gdje jedinica za desalinizaciju temeljena na vjetru radi od 2007. Jedinica ima kapacitet od 3.000 m3/dan.
Postrojenja za desalinizaciju koja se pokreću energijom proizvedenom iz mora; sustav za desalinizaciju pokretan valovima planira se na primjer za Cape Verde, u blizini zapadne obale Afrike. Programer tvrdi da će takozvano postrojenje Wave20 proizvoditi pitku vodu po trećini cijene konvencionalnih sustava.
Postrojenja za desalinizaciju koja koriste geotermalnu energiju; ovaj izvor energije može generirati električnu energiju i toplinu, što ga čini prikladnim i za toplinsku desalinizaciju i za reverznu osmozu. Projekt na otoku Milos (Grčka) dokazao je održivost geotermalne energije za desalinizaciju, proizvodeći 1.920 m3/dan svježe vode za lokalnu zajednicu uz vrlo niske troškove.
Europsko društvo za desalinizaciju
Europsko društvo za desalinizaciju ( https://edsoc.com ) osnovano je 1993. godine kako bi se zajedničkim snagama rješavali problemi s tog područja. EDS je europska organizacija za pojedinačne i korporativne članove, uključujući sveučilišta, tvrtke, istraživačke institute, vladine agencije i sve koji se bave i zanimaju desalinizaciju i membranske tehnologije za vodu.
To je društvo koje ujedinjuje sve zainteresirane za promicanje desalinizacije, ponovne upotrebe vode i tehnologije vode. Pokriveni su svi procesi, a širok raspon uloga i aktivnosti uključenih u područje desalinizacije uključuje istraživanje, primjene, savjetovanje, ugovaranje, rad i održavanje, proizvodnju, marketing, ekonomiju i zakonodavstvo. Članovi iz drugih regija izvan Europe su dobrodošli da se pridruže EDS obitelji.
Primjer rješavanja problema nestašice vode na Malti
Zbog njezina zemljopisnog položaja, na Malti je nestašica vode uobičajena pojava. Sredozemna klima s malom količinom oborina i visokim temperaturama uzrok je slaboj dostupnosti vode i znatne gubitke vode zbog isparavanja. Nadalje, gustoća naseljenosti na Malti je otprilike 1 400 osoba po kvadratnom kilometru. Drugim riječima, na vrlo gusto naseljenoj površini postoji vrlo mala dostupnost vodnih resursa.
Priroda može osigurati zadovoljavanje samo pola ukupnih potreba. Malta od 1982. „proizvodi” vodu desalinizacijom morske vode. Desalinizacija se dopunjuje ekstenzivnim programom gospodarenja gubitcima vode i sanacija. Uslijed toga sadašnja komunalna potražnja za vodom iznosi 60 % potražnje iz 1992., većinom zahvaljujući gospodarenju gubitcima vode. Prošle godine uveli su i ambiciozan program ponovne uporabe vode kako bi dodatno popunili jaz između ponude i potražnje.
Budući da su prirodni vodni resursi na Malti ograničeni, postoji potražnja za vodom u različitim sektorima. Gradsko stanovništvo i poljoprivrednici traže više vode, ali voda je potrebna i prirodi. Svakim planom gospodarenja vodom koji se razvija na Malti mora se osigurati ispunjavanje i zadovoljavanje potreba prirode za vodom.
Uredništvo časopisa Korak
Izvori:
https://climate-adapt.eea.europa.eu/en/metadata/adaptation-options/desalinisation
Desalinizacija. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2013. – 2024. Pristupljeno 17.7.2024. <https://www.enciklopedija.hr/clanak/desalinizacija>.