Τα πλωτά μηχανήματα αφαλάτωσης που κινούνται από τα κύματα

Σύνταξη – επιμέλεια: Στέλιος Βασιλούδης

«Ο ωκεανός είναι ένα μέρος που δεν συγχωρεί», λέει η Susan Hunt . «Όμως η τεχνολογία μας έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί εκεί – ανεβαίνει και κατεβαίνει στα κύματα, όλη μέρα και όλη τη νύχτα». Η Hunt είναι επικεφαλής καινοτομίας σε μια καναδική start-up που ονομάζεται Oneka Technologies. Έχει αναπτύξει πλωτά συστήματα αφαλάτωσης που μετατρέπουν το θαλασσινό σε γλυκό νερό.

Ενώ οι μεγάλες μονάδες αφαλάτωσης στην ξηρά συνήθως απαιτούν τεράστιες ποσότητες ενέργειας για την αφαίρεση του αλατιού, οι μικρές μονάδες της Oneka τροφοδοτούνται αποκλειστικά από την κίνηση των κυμάτων. «Οι εγκαταστάσεις αφαλάτωσης τροφοδοτούνται συμβατικά από ορυκτά καύσιμα», λέει η Hunt. «Αλλά ο κόσμος έχει σίγουρα φτάσει σε ένα σημείο καμπής. Θέλουμε να απομακρυνθούμε από την αφαλάτωση με ενέργεια από ορυκτά καύσιμα».

ΔΙΑΦΗΜΙΣΤΙΚΟΣ ΧΩΡΟΣ

Περισσότεροι από 300 εκατομμύρια άνθρωποι σε όλο τον κόσμο βασίζονται πλέον στο αφαλατωμένο νερό, σύμφωνα με το παγκόσμιο εμπορικό σώμα, τη Διεθνή Ένωση Αφαλάτωσης. Αυτό το νερό τροφοδοτείται από περισσότερες από 21.000 εγκαταστάσεις, σχεδόν διπλάσιες από αυτες που υπήρχαν πριν από 10 χρόνια. Η ζήτηση για τέτοιες εγκαταστάσεις είναι πιθανό να αυξηθεί περαιτέρω, καθώς ο παγκόσμιος πληθυσμός αυξάνεται και η κλιματική αλλαγή συνεχίζει να ασκεί πίεση στα αποθέματα γλυκού νερού.

Τουλάχιστον ο μισός παγκόσμιος πληθυσμός «ζει κάτω από συνθήκες υψηλής πίεσης έλλειψης νερού για τουλάχιστον ένα μήνα το χρόνο», σύμφωνα με μια έκθεση που δημοσιεύθηκε νωρίτερα φέτος. Εν τω μεταξύ, μια μελέτη του 2020 ανέφερε ότι ο τομέας της αφαλάτωσης θα αυξάνεται κατά 9% κάθε χρόνο – από τώρα έως το 2030. Επί του παρόντος, χρησιμοποιούνται δύο τεχνικές για την αφαλάτωση του θαλασσινού νερού – η θερμική και η μεμβράνη. Στην αφαλάτωση με θερμική βάση, το θαλασσινό νερό θερμαίνεται μέχρι να εξατμιστεί, αφήνοντας πίσω το αλάτι. Συνήθως είναι πολύ ενεργοβόρος.

ΔΙΑΦΗΜΙΣΤΙΚΟΣ ΧΩΡΟΣ

Το σύστημα που βασίζεται στη μεμβράνη, γνωστό και ως αντίστροφη όσμωση, λειτουργεί πιέζοντας το αλμυρό νερό μέσα από μια ημιπερατή μεμβράνη, η οποία πιάνει το αλάτι. Αυτό απαιτεί σημαντική ποσότητα ενέργειας, αλλά λιγότερη από τη θερμική μέθοδο. Και στις δύο περιπτώσεις, ο ενεργειακός εφοδιασμος τις περισσότερες φορές δεν προέρχεται από ανανεώσιμες ή πυρηνικές πηγές, και έτσι συμβάλλει στις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα.

Κάθε τεχνική παράγει επίσης ένα υπόλειμμα αποβλήτων υψηλής συγκέντρωσης αλμυρού νερού ή άλμης. Εάν αυτό δεν αραιωθεί σωστά πριν απορριφθεί πίσω στη θάλασσα, τότε μπορεί να δημιουργήσει «νεκρές ζώνες» – περιοχές όπου τα επίπεδα αλατιού είναι πολύ υψηλά για να υποστηρίξουν τη θαλάσσια ζωή.

Οι πλωτές μηχανές αφαλάτωσης της Oneka – σημαδούρες αγκυροβολημένες στον βυθό της θάλασσας – χρησιμοποιούν ένα σύστημα μεμβράνης που τροφοδοτείται αποκλειστικά από την κίνηση των κυμάτων.

Οι σημαδούρες απορροφούν ενέργεια από τα διερχόμενα κύματα και την μετατρέπουν σε μηχανικές δυνάμεις που αντλούν θαλασσινό νερό και σπρώχνουν περίπου το ένα τέταρτο του μέσω του συστήματος αφαλάτωσης. Το γλυκό, πόσιμο νερό στη συνέχεια μεταφερεται στη στεριά μέσω αγωγών, χρησιμοποιώντας πάλι μόνο την ισχύ που παρέχουν τα κύματα.

«Η τεχνολογία δεν χρησιμοποιεί ηλεκτρική ενέργεια», λέει η Hunt. «Είναι 100% μηχανοκίνητο». Οι μονάδες χρειάζονται κύματα ύψους μόλις ενός μέτρου για να λειτουργήσουν και η εταιρεία ελπίζει ότι θα αρχίσει να τις πουλά εμπορικά το επόμενο έτος. Διατίθενται σε τρία μεγέθη, το μεγαλύτερο από τα οποία έχει μήκος 8 και πλάτος 5 μέτρα και μπορεί να παράγει έως και 49.000 λίτρα πόσιμου νερού την ημέρα.

Η άλμη που παράγεται αναμιγνύεται ξανά με τα τρία τέταρτα του θαλασσινού νερού που τραβούν οι σημαδούρες αλλά δεν έχει περάσει από τη μεμβράνη. Στη συνέχεια απελευθερώνεται πίσω στη θάλασσα. «Είναι μόνο περίπου 25% πιο αλμυρό από το αρχικό θαλασσινό νερό», λέει η Hunt. «Είναι πολύ χαμηλότερη συγκέντρωση άλμης σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους αφαλάτωσης». Προσθέτει ότι το σύστημα της Oneka είναι αρθρωτό – πολλαπλές σημαδούρες μπορούν να συνδεθούν η μια δίπλα στην άλλη – και ότι είναι φιλικό προς τη θαλάσσια ζωή.

Στην Ολλανδία, η ολλανδική εταιρεία Desolenator έχει μια διαφορετική προσέγγιση στη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας για την τροφοδοσία της αφαλάτωσης – χρησιμοποιεί ηλιακούς συλλέκτες. Η θερμότητα και η ηλεκτρική ενέργεια που συλλέγουν χρησιμοποιούνται για την τροφοδοσία ενός συστήματος θερμικής εξάτμισης. Οποιοδήποτε ηλεκτρικό ρεύμα δεν χρησιμοποιείται αμέσως αποθηκεύεται σε μπαταρίες, ενώ η περίσσεια θερμότητας διατηρείται σε δεξαμενές ζεστού νερού. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την αδιάλειπτη παροχή ενέργειας, που σημαίνει ότι η αφαλάτωση μπορεί να συνεχιστεί όλη τη νύχτα.

Το Desolenator επίσης δεν απελευθερώνει άλμη πίσω στη θάλασσα. Αντίθετα συλλέγει όλο το αλάτι για εμπορική χρήση. «Η άλμη ήταν από καιρό πονοκέφαλος στην αφαλάτωση», λέει η Lauren Beck, επικεφαλής έργων της εταιρείας. «Ουσιαστικά είναι απόβλητο προϊόν. Κρυσταλλώνουμε την άλμη για να παράγουμε αλάτι υψηλής αξίας. Επειδή δεν χρησιμοποιούμε επιβλαβείς χημικές ουσίες, αυτό είναι ένα πολύ καθαρό, υψηλής ποιότητας αλάτι που μπορούμε να πουλήσουμε για κάθε είδους βιομηχανική χρήση. Ενσωματωνεται πραγματικά στην προσέγγιση της κυκλικής οικονομίας».

Η Louise Bleach, αντιπρόεδρος επιχειρηματικής ανάπτυξης της Desolenator, προσθέτει ότι οι παγκόσμιες ελλείψεις γλυκού νερού το καθιστούν όλο και πιο πολύτιμο. «Ακούς ανθρώπους να μιλάνε για το νερό σαν να είναι το επόμενο λάδι», λέει. Ο Chedly Tizauoi, καθηγητής χημικής μηχανικής στο Πανεπιστήμιο Swansea, είναι ειδικός στα συστήματα παροχής και επεξεργασίας νερού. Αν και χαιρετίζει τις εξελίξεις στα συστήματα αφαλάτωσης που τροφοδοτούνται αποκλειστικά από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, λέει ότι όλοι πρέπει να επικεντρωθούν στη χρήση λιγότερου νερού. «Χρησιμοποιήστε λιγότερο νερό και μόνο όταν το χρειάζεστε», λέει. «Η ενέργεια που απαιτείται για την άντληση του νερού, οι χημικές ουσίες που χρησιμοποιούνται για την επεξεργασία του. Αυτά είναι σημαντικά ζητήματα όταν ανοίγετε τη βρύση».

Πηγή: BBC News