Как опреснительные установки решают проблему дефицита питьевой воды
По данным ООН, на каждом континенте есть сообщества, испытывающие нехватку воды. И хотя наша планета окружена океанами и морями, пресной воды на Земле лишь около 2,5% от ее общего количества. А по прогнозам, к 2030 году спрос на питьевую воду превысит предложение на триллионы кубометров. Опреснительные установки, которые удаляют соль из морской воды, могли бы помочь в обеспечении людей пресной водой.
Однако использование установок для опреснения соленой воды считается одним из самых дорогих способов получения питьевой воды, поскольку эти установки перекачивают большие объемы через мембраны под высоким давлением, что является чрезвычайно энергоемким процессом.
Одним из радикальных решений могло бы стать использование специальных судов-атомоходов, оснащенных опреснительными установками. Они будут способны путешествовать к островам или береговым линиям, пораженным засухой, принося с собой как чистую питьевую воду, так и электричество. ВМС США уже предоставляли услуги по опреснению воды во время стихийных бедствий с помощью своих кораблей-атомоходы, а у России есть плавучая атомная электростанция «Академик Ломоносов», которая может использоваться для питания опреснительных установок.
В мире существует около 20 тыс. опреснительных установок, и почти все из них находятся на суше. Большинство расположены в Саудовской Аравии, Объединенных Арабских Эмиратах и Кувейте, другие — в Великобритании, Китае, США, Бразилии, Южной Африке и Австралии, и это лишь некоторые из них. Однако, по мнению экспертов, было бы дешевле разместить эту технологию опреснения в море, где морскую воду легче закачивать на борт. Британская компания Core Power планирует использовать судно, похожее на небольшой контейнеровоз, и размещать на борту контейнеры, наполненные установками опреснения. Плавучие атомные опреснители могут иметь различную мощность энергоустановки: от 5 до 70 МВт. Суда, мощностью 5 МВт способны производить 35 тыс. куб. м пресной воды в сутки — это примерно объем воды в 14 олимпийских бассейнах.
У норвежской компании Oisann Engineering, разработавшей систему Waterfountain, есть различные проекты, от больших судов до небольших буев, но, как объясняет ее директор Кайл Хопкинс, все они работают по одному принципу — вместо ядерной энергии используется подводное опреснение. Более высокое давление на морском дне способствует перемещению воды без больших затрат энергии. По оценкам Хопкинса, эта технология примерно на 30% более энергоэффективна, чем традиционная береговая опреснительная установка. В настоящее время компания строит миниатюрную версию одного из своих проектов и надеется установить свою первую коммерческую установку на Филиппинах в 2023 году.
Идеи Core Power являются «многообещающими», считает глава лаборатории технологий устойчивой энергетики Бирмингемского университета (Великобритания) Рая Аль-Дада. Однако у них есть как преимущества, так и недостатки, говорит она: по-прежнему остаются проблемы с перекачкой опресненной воды на берег и поиском рабочей силы с опытом работы на шельфе и знаниями в области опреснения воды.
Эми Чайлдресс из Университета Южной Калифорнии (США) считает, что меньшие по размеру плавучие опреснительные установки могут помочь снизить воздействие технологии на окружающую среду. По ее мнению, сильно соленая вода, оставшаяся после опреснения, токсична для морских обитателей, а сегодняшние опреснительные установки производят ее в огромных количествах.