Článek
Pitná voda je vzácným zdrojem pro mnoho zemí a regionů po celém světě. Nyní může nový systém odsolování podzemní vody pomoci mnoha lidem v přístupu k čisté a čerstvé pitné vodě za mnohem nižší cenu, píše IFL Science. Vědci vyvinuli technologii na solární pohon, která přeměňuje slanou vodu na čistou pitnou vodu bez nebezpečných nemocí přenášených vodou.
Pokud jsou jejich tvrzení pravdivá, pak to může představovat obrovský krok k poskytování spolehlivé a bezpečné vody rozvojovým zemím a dalším.
Přístup k čisté vodě je něco, co ve vyspělém světě považujeme za samozřejmost. Většina z nás sotva přemýšlí o tom, zda voda tekoucí z našich kohoutků, voda, která se objeví téměř okamžitě, je bezpečná nebo ne. To však neplatí pro všechny. Ve skutečnosti asi 40% světové populace nemá přístup k dostatečnému množství čisté vody. Ještě horší je, že UN-Water odhaduje, že přibližně 4 miliardy lidí trpí vážným nedostatkem vody alespoň jeden měsíc v roce. A s rostoucí klimatickou krizí se tento problém bude jen zhoršovat.
Potřeba nových metod pro poskytování čisté a spolehlivé vody ohroženým zemím a regionům jako taková stále roste. Ale nejnovější výzkum z King's College London může nabídnout určitou míru naděje v tomto úsilí.
Tým ve spolupráci s MIT a Helmhotz Institute for Renewable Energy Systems vytvořil nový systém, který pomocí solární energie produkuje konzistentní množství vody. Podle jejich nové studie je tento proces o více než 20%levnější než tradiční metody a lze jej použít na venkově po celém světě. To je docela silné tvrzení a zní to jako akt moderní alchymie.
„Tato technologie může rozšířit zdroje vody dostupné komunitám nad rámec tradičních,“ řekl Dr. Wei He, senior lektor inženýrství na King's College v Londýně v prohlášení , „a poskytnutím vody z nekontaminovaných solných zdrojů může pomoci v boji proti nedostatku vody nebo neočekávaným mimořádným událostem. když jsou přerušeny konvenční dodávky vody, například jako nedávné propuknutí cholery v Zambii.“
Jak to tedy funguje? Nový systém využívá specializované membrány k usměrňování iontů soli do proudu solanky. Tu lze následně oddělit od vody a zanechat ji čerstvou a pitnou.
A co víc, tým vyvinul způsob, jak flexibilně upravit napětí a rychlost, kterou slaná voda protéká systémem. To jim umožnilo přizpůsobit se jakémukoli slunečnímu záření, které je k dispozici, aniž by bylo ohroženo celkové množství pitné vody, které produkovalo.
Tým zpočátku shromažďoval informace ve vesnici Chelleru poblíž Hajdarábádu v Indii. Tyto informace pak použili k obnovení stejných podmínek ve vesnici v Novém Mexiku, kde úspěšně přeměnili až 10 kubických metrů sladké vody, dost na to, aby zajistili vodu 3 000 lidí denně. Proces pokračoval bez ohledu na to, zda bylo Slunce zakryto mraky nebo deštěm.
„Tím, že naše technologie nabízí levnou, ekologicky šetrnou alternativu, kterou lze provozovat mimo síť, umožňuje komunitám využívat alternativní zdroje vody, jako jsou hluboké vodonosné vrstvy nebo slaná voda, a řešit tak nedostatek vody a kontaminaci v tradičních dodávkách vody,“ řekl.
„Tato technologie může rozšířit zdroje vody dostupné komunitám nad rámec tradičních a poskytováním vody z nekontaminovaných slaných zdrojů může pomoci bojovat proti nedostatku vody nebo neočekávaným mimořádným událostem, když jsou přerušeny konvenční dodávky vody, například jako nedávné vypuknutí cholery v Zambii.“
Na celém světě je přibližně 56% dostupné podzemní vody slané a nevhodné k pití. Tento problém je obzvláště závažný v místech, jako je Indie, kde 60 % půdy obsahuje slanou vodu. Tento nový systém tedy nabízí naději na úsilí o bezpečné a cenově dostupné odsolování vodních zdrojů.
Většina technologií odsolování používá drahé baterie v systémech mimo síť nebo spotřebovává mnoho energie prostřednictvím mřížkových systémů k odstranění obsahu solí z vody. To je drahé a nespolehlivé, zejména ve venkovských oblastech v rozvojových zemích. Zde se fosilní paliva často používají k pohonu generátorů, což poškozuje životní prostředí.
Tento nový nízkonákladový systém, který je „bateriový“, nabízí nové a udržitelné způsoby odsolování vody, které zbavují jednotlivé spotřebitele tlaku na údržbu.
Dodal: „Odsolování vody bylo tradičně energeticky náročné a nákladné a omezovalo její použití na oblasti se stabilní energií a finančními zdroji. Úplným odstraněním potřeby systému rozvodné sítě a snížením závislosti na technologii baterií o 92% může náš systém poskytnout spolehlivý přístup k bezpečné pitné vodě, zcela bez emisí na místě a se slevou zhruba 22% lidem, kteří ji potřebují ve srovnání s tradiční metody.“
Mimo rozvojové oblasti by nový systém mohl pomoci kompenzovat budoucí problémy způsobené změnou klimatu, zejména v zemědělství. Přestože cílem by mělo být omezení dopadů změny klimatu dohromady, schopnost vyrábět čistou sladkou vodu ze slané vody by mohla pomoci se zavlažováním.
„Sladká voda pro zavlažování je velkým problémem na celém světě, včetně Severní Ameriky, Středního východu a subsaharské Afriky,“ vysvětlil. „Sucho a náklady jsou hlavními lákadly pro průmysl, který se spoléhá na nestabilní zásoby vody, aby přežil, a změna klimatu tyto výzvy dále zhorší.“
„Tím, že zemědělcům poskytujeme udržitelný způsob, jak produkovat sladkou vodu pro zavlažování za sníženou cenu, aniž by byl ohrožen její objem, můžeme jim pomoci snížit náklady, zmírnit emise uhlíku a zajistit zemědělskou produkci a nakonec přenést tyto výhody na spotřebitele.“
Místa jako Spojené království a USA mají stabilnější a diverzifikovanější sítě než většina ostatních zemí, ale stále se spoléhají na fosilní paliva, aby je poháněla. Jako takový by nový systém odsolování mohl pomoci odstranit potřebu spoléhat se na tato paliva a může přispět k našemu úsilí o dosažení čisté nuly.
„Dalším krokem pro nás je aplikovat tuto nízkonákladovou technologii na další odvětví, včetně čištění odpadních vod a výroby alkalických vod, aby byl oceán zásaditější, aby mohl absorbovat více CO 2 z atmosféry,“ uzavřel. „Tímto přístupem můžeme nejen dekarbonizovat zemědělství, ale také širší přínosy pro životní prostředí a klima.“
Článek byl původně publikován v Nature Water.
