Pozrite si
Oceány sú plné vody, zato stroskotanci, plaviaci sa dlhý čas na mori, vedia, aké útrapy smädom vyvoláva nedostatok sladkej vody. Suchozemské organizmy, vrátane väčšiny rastlín, nedokážu pri prijímaní slanej vody so salinitou tej morskej fungovať.
Odsoľovanie vody nie je bezproblémové
Púštne krajiny s prístupom k moru už dlho využívajú odsoľovanie morskej vody na získavanie vody sladkej (na jej pitie je potrebná ešte úprava). Pri dlhodobom nedostatku dažďových zrážok to bude čoraz viac využívaná cesta, ako získať vodu na prežívanie. Veľké skúsenosti v tomto smere má napríklad Izrael.
Jedno z riešení to je, najmä ak nekontrolované čerpanie spodnej vody z čoraz hlbších vrtov, krajinu vysuší devastujúcim spôsobom. Aj odsoľovanie však sprevádza niekoľko problémov. Je energeticky náročné a odpadom z tohto procesu je soľanka, voda s veľmi vysokou koncentráciou soli.
Energetickú spotrebu by mohli ekologicky vyriešiť obnoviteľné zdroje energie – v subtropických a tropických krajinách hlavne solárne elektrárne, ale vypúšťanie soľanky späť do morí a oceánov poškodzuje ekosystémy v daných lokalitách.
Vedci z MIT našli cestu, ako zlepšiť ekonomiku odsoľovania morskej vody a zároveň urobiť celý proces ekologickým.
Chémia zlepší ekonomiku
Vďaka novej technológii odsoľovania môže byť soľanka pomocníkom pri ešte efektívnejšom odsoľovaní väčšieho množstva morskej vody. Novovyvinutú patentovanú technológiu charakterizovali vedci z MIT ako „dobre známe štandardné chemické procesy“.
Patrí k nim proces nanofiltrácie na začiatočné odstránenie nežiaducich zlúčenín zo slaného roztoku, nasledovaný jedným, alebo viacerými stupňami elektrodialýzy. V dôsledku toho sa soľanka premení na technologicky použiteľné chemikálie, ako je hydroxid sodný (NaOH).
Hydroxid sodný sa pritom často používa na neutralizáciu kyslosti morskej vody vstupujúcej do odsoľovacích zariadení, aby sa zamedzilo znečisteniu filtračných membrán, používaných na odstránenie soli. Prevádzkovatelia odsoľovacích zariadení musia bežne NaOH nakupovať. Vďaka technológii z MIT by však boli schopní produkovať viac hydroxidu sodného, než spotrebujú a prebytok by mohli speňažiť.
K ďalším chemikáliám, ktoré by mohli byť vyrobené zo soľanky, patrí kyselina chlorovodíková (HCl), ktorej predaj môže byť zdrojom ďalších príjmov. A ako bonus vedci naznačujú, že odsoľovacie prevádzky môžu ušetriť ďalšie náklady tým, že nebudú musieť pumpovať svoju soľanku naspäť do oceánu. O ekologických prínosoch ani nehovoriac.
Technológia využíva priamu elektrosyntézu hydroxidu sodného a kyseliny chlorovodíkovej zo soľanky pri odsoľovaní morskej vody. V tomto procese priamej elektrosyntézy sa reakcia rozkladu vody používa na výrobu H+ a OH–, ktoré sa spájajú s prúdom soľanky za vzniku NaOH a HCl.
Určité otázniky vyvoláva fakt, že technológia zatiaľ existuje v laboratórnych podmienkach a očakávania s ňou spojené sú tak trochu v teoretickej rovine. Vedci teraz plánujú technológiu vyskúšať a vylepšovať v prototypovej odsoľovacej jednotke. Má sa tak vyriešiť problematika maximálneho zníženia nákladov na zariadenie a požiadavky na napájanie.
Článok o výskume bol publikovaný v magazíne Nature Catalysis.
Keď neprší, prichádza recyklácia
Hospodárenie s vodou je veľmi široká problematika. Mali by sa jej venovať aj ľudia žijúce vo vodnom blahobyte – práve medzi takéto šťastné krajiny patrí dnes Slovensko. Odsoľovať morskú vodu zatiaľ nemusíme, nakoniec, ani nemáme akú. Ale to plytvanie kvalitnou pitnou vodou, ktorou splachujeme aj WC, polievame záhrady, atď., sa nám ľahko môže vypomstiť.
Nie všade v EÚ sú so zásobovaním vodou tak dobre, ako na Slovensku. Aj preto chce EK aktuálne prijať opatrenia na využitie recyklovanej odpadovej vody v poľnohospodárstve. Ide o spľaškovú vodu vyčistenú v čističkách odpadových vôd, ktorá by sa následne využila na zavlažovanie poľnohospodárskych rastlín.
Zámer, ktorý má značnú podporu, je však dosť problematický. Voda, ktorá vychádza z čističiek, má totiž k nezávadnosti často dosť ďaleko. Obsahuje rezíduá najrôznejších chemikálií – od hormonálnej antikoncepcie, antidepresív a iných liekov, po zlúčeniny z pracích prostriedkov a podobne, a aj rôzne baktérie, ktoré sa v procese čistenia neodstránia.
Pri pestovaní rastlín zavlažovaných takouto vodou bude dochádzať ku kumulácii týchto látok, čo platí aj o chove hospodárskych zvierat konzumujúcich krmivá z takýchto polí. Aj pri vode tak platíme za náš bezohľadný životný štýl a „trvalo udržateľný“ rast.
Z tohto hľadiska vyzerá sladká voda získavaná odsoľovaním morskej ako lepšia alternatíva, aspoň pre prímorské krajiny.