Почему нельзя опреснить морскую воду

Почему опресненная морская вода может быть опасна для жизни

Некоторые государства лишены достаточного количества чистой питьевой воды, но при этом располагают безграничными запасами соленой воды из моря или минерализованных озер. И это многими воспринимается как выход, ведь технология опреснения воды давно изобретена и широко используется на многочисленных заводах по всему миру. На самом деле решить проблему качественной питьевой воды не так легко: вода, получаемая путем опреснения, не всегда может быть использована для питья. По этой причине страны Персидского залива продолжают бурить скважины, выкачивая драгоценную жидкость из подземных горизонтов, или вынуждены закупать питьевую воду в других странах. Так почему же технология опреснения не в состоянии решить водные проблемы человечества? Почему вода из морей и океанов, даже лишенная соли, не всегда может быть использована для питья?

Саудовская Аравия, ОАЭ, Кувейт и другие государства Персидского залива ежегодно тратят колоссальное количество энергии на поддержание работы опреснительных установок. Благо углеводородов в этих странах предостаточно, поэтому проблем с энергоресурсами у них нет. Но это обстоятельство не помогло решить основную проблему — питьевой воды по-прежнему недостаточно. Преобразование морской воды в пресную — это очень дорогой процесс, не столько из-за самой технологии, сколько из-за колоссального расхода энергии. По этой причине, несмотря на несколько существующих способов опреснения, большинство производств использует метод обратного осмоса, как наиболее приемлемый с точки зрения энергозатрат. То, что получается в результате такого опреснения, чаще всего идет на бытовые и технические нужды, поставляется на промышленные предприятия и объекты из сферы услуг, но не рекомендуется экспертами к использованию в качестве воды для питья. Все дело в том, что такая пресная вода имеет высокую концентрацию тяжелых изотопов дейтерия и кислорода, которые не так-то просто удалить из соленой морской воды.

Опреснительная установка

В городе Актау (Казахстан) на протяжении почти 30 лет работала опреснительная станция на базе воды Каспийского моря. Именно с этой питьевой водой, эксперты связывают неблагополучную ситуацию с состоянием здоровья населения города, в том числе и повышенный уровень онкологических патологий. На сегодняшний день станция остановлена, а питьевая вода в этот город подается по каналу из поверхностных источников водоснабжения.

В последние годы идут активные дискуссии на тему работы опреснительных установок в Израиле. Эта ближневосточная страна с растущим населением также страдает от нехватки качественных питьевых ресурсов и для решения этой проблемы ввела в эксплуатацию опреснительные установки, работающие на ресурсах соленой воды из Средиземного моря. Ряд экспертов призывает прекратить использование полученной воды для питья, так как содержащиеся в ней компоненты, в частности тяжелые изотопы дейтерия и кислорода, не позволяют отнести ее к категории питьевой воды.

Опресненная питьевая вода широко применяется в странах, где ощущается нехватка традиционных источников водоснабжения. В основном ее используют в смеси с водой из подземных источников, как это происходит, например, на Кипре. Но поскольку в настоящее время не существует общемировых стандартов по содержанию тяжелых изотопов в питьевой воде (даже ВОЗ на этот счет не имеет никаких рекомендаций), этот вопрос остается открытым. МАГАТЭ (Международное агентство по атомной энергии) признает, что морская вода имеет в своем составе тяжелые изотопы, которые не удаляются в результате опреснения методом обратного осмоса, а именно он используется практически во всех опреснительных установках, в том числе на Кипре, в Израиле, в Саудовской Аравии, Кувейте и Индии. Очевидно, что вопрос применения опресненной воды в качестве питьевой требует более детального исследования и нуждается в дополнительном законодательном регулировании, которое отсутствует на данный момент. Специалисты подчеркивают, что промедление в этом вопросе может привести к серьезным последствиям в тех регионах, где такая пресная вода уже используется в качестве питьевой.

Источник

Как опресняют морскую воду?

На нашей планете настолько много воды, что разговоры о том, что ее мало, кажутся бессмысленными. На Земле 326 миллионов триллионов литров воды. Но лишь 0,5% ее можно пить. 98% воды на планете — это океаническая соленая вода. Еще полтора процента заблокирована в ледяных шапках и ледниках. Огромное количество людей, живущих у океанов, рискуют остаться без пригодной для питья воды.

Можно ли пить морскую воду

Нет, нельзя. Если пить морскую воду, возникнут проблемы. Из-за большого содержания различных солей почки будут работать в несколько раз сильнее. Соль приведет к образованию камней, а почки попросту не справятся с концентрацией соли. Суть в том, что для вывода излишней соли организму тоже нужна вода. За несколько дней возникнет обезвоживание, поскольку организм начнет вырабатывать воду из собственных запасов.

Путешественник Ален Бомбар доказал экспериментально, что морскую воду можно пить без вреда для здоровья в течение 5-7 дней. Но еще лучше ее опреснить.

Можно ли опреснить морскую воду?

Почему же нельзя превратить морскую воду в питьевую? Можно! Люди делали морскую воду пригодной для питья с давних времен. Проблема в масштабах. Если говорить о городах и странах, очистка морской воды исторически была непомерно дорогой. Особенно в сравнении с региональными и местными источниками пресной воды. Однако по мере того, как развиваются технологии, снижаются и затраты на опреснение воды. Все больше городов ищут возможность преобразования морской воды, чтобы удовлетворять этот жизненно важный спрос.

Как и где опресняют воду в наши дни?

Опреснение воды началось 2400 лет назад: люди кипятили соленую воду и собирали пар губками. Сегодня наиболее используемый метод основан на том же принципе: дистилляция. Дистилляция, по сути, это способ повторить природный процесс: нагретая вода испаряется, превращаясь в водяной пар, и оставляет после себя соли и примеси, а при охлаждении конденсируется и превращается в пресную воду. Дождь устроен примерно так же. Дистилляционные установки очищают и ускоряют этот процесс, искусственно нагревая и охлаждая воду, а также выпаривая ее при более низком давлении воздуха и пара. При понижении давления уменьшается и температура кипения.

Но такой метод требует большого количества энергии, поэтому дистилляционные установки часто располагаются рядом с электростанциями, где есть отработанное, избыточное тепло — с его помощью воду и доводят до температуры кипения.

Другой метод — опреснение с помощью обратного осмоса — использует давление, чтобы проталкивать воду через фильтры, которые вытягивают из нее вещества на молекулярном уровне. Этот процесс был разработан в 1960-х годах и стал возможен коммерчески в 1970-х. Он же и заменил дистилляцию в большинстве новых опреснительных установок, отчасти потому, что требует меньше энергии. Помимо удаления соли, фильтры обратного осмоса удаляют из воды практически все минеральные и органические соединения, производя чистейшую питьевую воду.

Сколько в мире заводов по опреснению воды?

Точных цифр никто не назовет, потому что постоянно строят новые заводы. Также невозможно отделить дистилляционные установки от обратного осмоса. Считается, что в мире есть 8000 заводов по опреснению воды, которые производят приблизительно 10 миллиардов литров питьевой воды ежедневно. Но это менее 0,01% потребления воды в мире.

Крупнейшие опресняющие станции находятся в Саудовской Аравии, ОАЭ, США, Испании, Кувейте и Японии. В Саудовской Аравии 70% питьевой воды обеспечивается именно за счет опреснения.

Круизные лайнеры, подводные лодки и военные корабли опресняют воду много лет. Почему же мы не можем опреснять морскую воду и пить ее?

Сколько стоит опреснение воды

Миру нужно больше питьевой воды — это факт. Климат меняется в сторону потепления, и по прогнозам дефицит воды будет только увеличиваться. За воду начнутся войны. Что же мешает нам опреснять морскую воду?

До недавнего времени очистка морской воды стоила примерно в 5-10 раз дороже, чем добыча пресной воды из более традиционных источников. Однако фильтры обратного осмоса прошли долгий путь, и сегодня опреснение стоит в два раза дешевле, чем 10-15 лет назад.

На долю энергии приходится одна треть общей стоимости опреснения воды. Получается, даже береговые опресняющие установки дорого эксплуатировать. А еще морскую воду нужно перевозить — возникают транспортные расходы. Можно использовать внутренние воды в качестве источников солоноватой или соленой воды, но возникает иная проблема: куда девать побочный продукт, концентрированный солевой раствор, который прибрежные станции могут сливать обратно в океан.

Опреснение воды — затратный и неэффективный процесс. Чтобы обеспечить планету питьевой водой, системам опреснения предстоит пройти долгий путь.

Почитайте еще, откуда на нашей планете взялась вся эта вода, которую мы пытаемся опреснять.

Источник

ЭКСКЛЮЗИВНОЕ ИНТЕРВЬЮ С ХИМИКОМ: Опресненная вода: почувствуем ли мы разницу?

Так ли страшен черт, как его рисуют, т.е. вредна ли опресненная вода, как уверяют пользователи социальных сетей, порталу «МедиаЯлта» рассказал Константин Васильевич Работягов — кандидат химических наук, доцент, автор более 40 научных работ, патентов и учебно-методических пособий.

— Константин Васильевич, почему опреснители? И есть ли другой выход?
— Систему опреснения можно установить локально, т.е. в том месте, где ощущается самый острый дефицит воды в городе Ялта. Потому что провести какой-либо водовод через горы достаточно сложное инженерное сооружение, хотя насколько я помню из уроков истории, в свое время был построен водовод, который вел воду из межгорного массива в Ялту. Сам по себе водовод ничего особенного не представлял, если бы не одна забавная история, которая случилась во время его строительства. Проходчики во время строительства тоннеля наткнулись на источник и появилась вода «Ялтинская минеральная». Мне эта история как раз запомнилась именно потому, что нашли тогда источник минеральной воды.
Строительство водовода — это очень долгий и сложный процесс. Если такой водовод построить, то придется им пользоваться всю оставшуюся жизнь.

— А опреснителями можно пользоваться временно?
— Отвечаю аллегорией . Опреснительные системы выполняют функцию генераторов, которые спасли нас во время энергетической блокады Крыма. Тогда во время блэкаута генераторы были установлены на каждом важном объекте и питали этот самый объект в случае необходимости. Сейчас мы находимся в аналогичной ситуации — т.е. будем использовать и имеющуюся воду, и опресненную в случае необходимости. Уверен, что опреснители помогут предприятиям Ялты, которые особенно чувствительны к недостатку воды, пережить этот водный кризис.

— Вы как химик и человек, которые знает весь процесс изнутри, объясните людям, вредна ли опресненная вода или нет?
— С технической точки зрения никакой разницы между опресненной и водой, которая поступает к нам из естественных природных источников, в общем-то, нет. Этой водой можно также стирать вещи, мыть машины, посуду. Единственная сложность в использовании этой воды для внутреннего потребления. Т.е. для употребления такой воды в пищу будут определенные трудности, ведь солевой состав опресненной воды будет немного отличаться от солевого состава естественной воды, к которой мы привыкли. Сейчас основным источником воды для ялтинцев являются водосборы воды из горных источников. Т.е. это родники, которые в окрестностях Ялты каптированы. Вода из них собирается в накопители и поступает в систему водоснабжения. Это вода карстовая.

А у опресненной воды другой солевой состав. Но это совершенно не страшно, как пишут в социальных сетях.

Конечно, вкус будет отличаться. Это очевидно. Ведь если ялтинец поедет и попьет воды из водопровода Севастополя, он сразу отметит, что вкус воды немножко отличается. А если из Севастополя ялтинец еще потом съездит в Евпаторию, он скажет: «Вообще вода не такая, как у нас!» Т.е. на таком маленьком географическом пяточке, как Крым, у нас сложилась ситуация, что солевой состав естественной воды очень отличается.

— Сегодняшняя вода в Ялте какая?
— Сегодня в Ялте и Алуште вода одна из лучших в Крыму. Уступает она только Малореченской стороне, где воду берут из горного массива Кораби-Яйла. Т.е. Ялта и Алушта делят между собой второе и третье место по вкусности водопроводной воды. Это практически родниковая вода — то, что из родника вышло, почистили и пустили в трубы. У нас одна из самых удачных систем водозабора в стране. Вода нигде не застаивается.

— Власти Ялты уверяют, что на сегодняшний день стараются накапливать воду в водохранилищах, а в регион подавать воду из дополнительных источников — водопадов, озер. Застоявшаяся вода не будет плохой?
— Воду в Ялте берут из чистейших родников, т.е. это такая вода, которую можно кружкой зачерпнуть и тут же пить. Но даже такая вода проходит все стадии водоподготовки и попадания в водопроводную систему. Обеззараживание выполняется обязательно, ведь сегодня она идет чистая, а завтра в этот родник ежик упадет и будет купаться. Для питьевой воды есть определенные достаточно жесткие нормы. Более того, за системой водозабора тщательно следят сотрудники Роспотребнадзора.

Водопроводная вода — самое уязвимое место любого города. Если полистать историю Великой Отечественной войны, то мы увидим, что диверсанты первым делом должны были отравить воду. Поэтому вода, взятая из чистейшего родника, всего равно проходит ту же систему очистки, что и вода, взятая из открытого накопителя.

— Опреснители в других странах показали свои результаты. Наши специалисты будут основываться на опыте этих стран?
— Конечно. Сейчас ведутся переговоры с представителями государства Израиль, где с пресной водой дела обстоят совсем плохо. Там налажена очень интересная система работы опреснителей и государства. Израиль формирует пакет обязательств перед производителями, гарантирующих то, что они у поставщика эту опресненную воду 100 процентов купят. Более того, государство берет на себя ответственность и заявляет, если вдруг производители вдруг эту воду не купят , то за каждый такой » не купленный » кубический метр воды Израиль все равно заплатит поставщику 50% стоимости такой воды. Израиль берет на себя все риски перед производителем.

Также интересный опыт Саудовской Аравии, где своей пресной воды нет в необходимых масштабах.

Именно эти два государства сейчас являются для нас самым изучаемыми объектами, с которых придется брать пример.

Источник