hamarosan megépül a világ első tenger alatti sótalanító üzeme
Írta/by: Ambur Masen
http://thestarsetsociety.org/exclusive-the-worlds-first-subsea-desalination-plant-is-coming-soon/
Az ENSZ szerint a világ népességének közel kétharmada tapasztal súlyos vízhiányt évente 1 hónapig. Várhatóan ez a probléma idővel súlyosbodni fog a növekvő kereslet és a csökkenő elérhetőség miatt. Úgy vélik, hogy 2050 – re világszerte minden negyedik embert érinthet az aszály. Ez furcsa jóslatnak tűnhet, annak fényében, hogy a Földet „A víz bolygójaként” ismerjük. Az itt található víz nagy része azonban magas sótartalma miatt nem használható fel könnyen.
Csak az édesvíz, amelyet számos nemzetközi szervezet 1 % – nál kevesebb sótartalmúként határoz meg, használható emberi fogyasztásra és számos ipari vagy mezőgazdasági folyamatra.
A Földön található víznek csak körülbelül 2,5 % – a tekinthető édesvíznek. A többi víz sós, vagy pedig ásványi anyagokkal dúsított víz, amelyet a benne lévő szennyeződések miatt nem lehet közvetlenül felhasználni.
Ráadásul az összes édesvíznek csak körülbelül 1 % – a könnyen hozzáférhető emberi fogyasztásra felszíni víz formájában, például édesvízi tavakban és folyókban. A Föld édesvízkészleteinek nagy része gleccserekbe és jégsapkákba fagyva található meg, vagy mélyen a föld alatt rekedt – és az ezekhez az édesvízforrásokhoz való hozzáférés bonyolult, időigényes és költséges lehet.
Ráadásul a klímaváltozás megváltoztatja a rendelkezésre álló felszíni víz eloszlását, ami széles körű aszályhoz és más vízzel kapcsolatos komplikációkhoz, például éhínséghez vezethet. Ennek megfelelően a világ minden táján szervezetek dolgoznak azon, hogy megoldásokat találjanak erre a közelgő vízhiányra.
Egy példa erre a Flocean, egy norvég vállalat, amely jelenleg a világ első tenger alatti sótalanító üzemének megnyitásán dolgozik azzal a céllal, hogy skálázható és környezetbarát utat biztosítson a globális édesvízhez való hozzáféréshez.
Mi a sótalanítás?
A sótalanítás az a folyamat, amelynek során az ásványi anyagokkal dúsított vizet (sós vizet) olyan vízzé alakítják, amelyet az emberek könnyen felhasználhatnak és fogyaszthatnak. Számos módszer és technológia létezik erre, de végső soron mind ugyanazt teszi: elválasztják a sómolekulákat a vízmolekuláktól, friss vizet és salakanyagokat hozva létre.
A sótalanítás révén lehetővé válik számunkra, hogy az óceán egy részét (amely a Föld összes vízkészletének 97 % – át teszi ki) édesvízforrássá alakítsuk át, amelyet különféle célokra lehet felhasználni, beleértve az ivóvíz előállítását is. Képzelük el, hogy kortyolunk az óceánból – mert bizonyos értelemben ezt tehetjük meg hamarosan.
Mindez talán kissé tudományos fantasztikumnak hangzik, de még az ősi civilizációk is találtak módszereket a sótalanítás alkalmazására édesvízforrás létrehozására (gondoljunk az üledékalapú vízszűrőkre és a desztillációra, de egyszerre egy egész város számára elegendő mennyiségre). Manapság azonban a sótalanítást széles körben túl költségesnek és környezetbarátnak tartják ahhoz, hogy reális megoldást jelentsen a közelgő vízhiányra, még akkor is, ha potenciálisan kiegészítheti a stresszes vízciklusunkat és elháríthat bizonyos kapcsolódó környezeti károkat.
Gyakori sótalanítási módszerek
A ma létező sótalanító üzemek közül néhány még mindig a desztillációt használja elsődleges módszerként az édesvíz előállítására. A membrántechnológia azonban egyre népszerűbb sótalanítási megoldássá vált, különösen az elmúlt évtizedekben.
Desztilláción alapuló sótalanítás
A desztilláció magában foglalja a víz melegítését a párolgás kiváltása érdekében, a gőz összegyűjtését, a gőz lehűtését, majd a lehűtött gőz édesvízzé sűrítését. A folyamat során oldott sók és egyéb szennyeződések maradnak vissza. A víz elégséges melegítése a párolgás kiváltásához azonban hatalmas mennyiségű energiát igényel, és nem minden desztilláción alapuló sótalanító üzem használ fenntartható energiaforrásokat, például napenergiát vagy atomenergiát, ami azt jelenti, hogy sok desztilláló üzem költséges és káros lehet az üzemeltetése.
Membránon alapuló sótalanítás
Az elektrodialízis és a fordított ozmózis a sótalanításhoz használt membrántechnológiák két típusa.
Az elektrodialízis során speciális ioncserélő membránokat használnak a sós víz molekuláinak töltésük alapján történő szétválasztására. A sós víz áthaladása során elektromos áramot alkalmaznak, ami arra kényszeríti a sóionokat, hogy elváljanak a vízionoktól. Ezáltal két vízáram jön létre – az egyik az oldott sókat tartalmazza, a másik pedig sokkal kevésbé sós. Ez a módszer még nem elterjedt a sótalanító üzemekben, de ez változhat.
Ehelyett a legtöbb sótalanító üzem ma fordított ozmózist használ, beleértve a Flocean hamarosan elkészülő tenger alatti üzemét is.
A fordított ozmózis (RO) a nyomást használja katalizátorként a sótalanításhoz az elektromosság helyett. A RO során az ásványosított vizet egy féligáteresztő membránon keresztülpréselik, amelynek lyukai éppen akkorák, hogy a vízmolekulák átférjenek, és útközben az oldott sókat és egyéb szennyeződéseket kiszűrik.
Azonban, hasonlóan a desztillációhoz, a fordított ozmózis sótalanításhoz való alkalmazása sok energiát igényelhet, mivel a víznek hatalmas nyomás alatt kell lennie ahhoz, hogy a RO működjön. A visszamaradó hulladék mérgező sólévé sűrűsödik, amelyet nehéz lehet károsodás nélkül ártalmatlanítani.
Bár maga a sólé értékes ásványi anyagokat tartalmazhat, valószínűleg nem érik el a létesítmény üzemeltetési költségeit, és a sólé mérgező maradványaitól a kinyerés után továbbra is nehéz biztonságosan megszabadulni.
Miért a tenger alatti sótalanítás?
A Flocean új sótalanító üzeme, a Flocean One a tengerben nagyjából 500 méter mélyen lévő természetes nyomás kihasználásával képes csökkenteni a fordított ozmózis működéséhez szükséges nyomás előállításához hagyományosan szükséges magas energiaköltségeket, ami megold egy jelentős akadályt a sótalanítás szélesebb körű elterjedése előtt a közelgő vízhiány megoldásaként.
A koncepció bizonyítása érdekében a Flocean több mint egy éve üzemeltet egy Flocean Zero nevű teszttelepet nagy sikerrel. Kiderült, hogy a tenger alatti sótalanító koncepciójuk csak körülbelül feleannyi energiát fogyaszt, mint a szárazföldi RO sótalanító üzemek. Ez nem termel ugyanolyan mérgező kibocsátást, ami megold néhány környezetvédelmi problémát.
Az eredmények birtokában készen álltak a Flocean One telepítésére. Bár idáig eljutni némi kihívást jelentett, a vállalat sajtóközleménye szerint: „A tenger alatti sótalanítás alapvetően eltérő mérnöki megközelítést igényel, mint a hagyományos szárazföldi sótalanító üzemek – integrálva a nagynyomású folyadékdinamikát, a fejlett tenger alatti robotikát, a tengeri minőségű anyagokat és a szélsőséges környezetben hosszú ideig autonóm módon működő rendszereket.”
Ezen technológiai bonyolultságok ellenére úgy érezték, hogy készen állnak a kihívásra, kijelentve, hogy „a Flocean egyike azon kevés csapatnak a világon, amelyek képesek erre a munkára. Mérnöki alapunk a tengeri energia, a tenger alatti robotika és a moduláris tengeri rendszerek terén szerzett mélyreható tapasztalatokon alapul – ezek a készségek hagyományosan az olaj- és gázipar számára voltak fenntartva, de most a bolygó vízállóságára irányulnak.”
2026. április 8 – án a Flocean One – t átszállították új otthonába, Mongstadba, egy Norvégia nyugati partján fekvő ipari komplexumba.
Hamarosan naponta egymillió liter friss vizet fog termelni, ami körülbelül egy napra elegendő felhasználható ivóvizet jelent közel 260 000 ember számára az óceánból, az óceán által előállítva.
Be a Nerdy Bird!
