O tehnologie inovatoare de desalinizare a apei de mare promite să rezolve criza mondială a apei potabile

Potrivit Organizației Națiunilor Unite, jumătate din populația globului trăiește cel puțin o lună pe an cu o lipsă severă de apă potabilă. În acest context, o tehnologie inovatoare de desalinizare a apei de mare, realizată la adâncimi mari, este aproape să ofere o soluție viabilă pentru asigurarea apei curate, de la Caraibe până în Emiratele Arabe Unite.

Desalinizarea la adâncime – o idee veche, dar abia acum fezabilă

Conceptul de desalinizare a apei de mare direct de pe fundul oceanului a fost propus încă din anii 1960. Ideea se bazează pe utilizarea presiunii uriașe exercitate de apa oceanică la peste 300 de metri adâncime, dar și pe puritatea relativă a apei la această adâncime. Până recent, însă, această tehnologie nu a fost fezabilă din punct de vedere tehnic și economic.

Abia odată cu dezvoltarea roboților subacvatici din industria petrolieră și a filtrelor avansate de osmoză inversă, utilizate deja pe scară largă în desalinizarea terestră, această metodă a devenit viabilă. Astfel, desalinizarea la adâncime promite să reducă semnificativ consumul de energie și impactul asupra mediului, scrie Wall Street Journal.

Ce vor să devină copiii din Generația Alpha. Meseriile visate în funcție de gen, de la știință la social media

12:44

Compania Gemini vizează listarea la bursă, în ciuda pierderilor de aproape 160 de milioane de dolari

11:43

Criza apei – o problemă tot mai gravă

Pe măsură ce schimbările climatice aduc fenomene meteorologice extreme, iar resursele de apă dulce scad din cauza supraexploatării acviferelor și a infiltrării apei sărate, problema accesului la apă potabilă devine tot mai acută. Creșterea populației urbane agravează și mai mult această situație. Fără apă, nu doar că nu putem supraviețui, dar nu putem produce alimente, energie sau bunuri esențiale.

Desalinizarea – o soluție costisitoare, dar necesară

Pentru multe regiuni, desalinizarea a fost singura opțiune pentru a asigura apă potabilă, de la Caraibe până în Emiratele Arabe Unite. Totuși, această tehnologie a fost considerată mereu o soluție de ultimă instanță, în principal din cauza costurilor ridicate.

„Desalinizarea este cea mai scumpă metodă de a produce apă, și nu există cale de ocoli acest lucru”, spune Tom Pankratz, expert cu 45 de ani de experiență în domeniu, care a consiliat numeroase proiecte majore de desalinizare.

În trecut, procesul presupunea evaporarea apei de mare, o metodă extrem de consumatoare de energie. În anii 1960, s-a propus chiar folosirea energiei nucleare pentru a alimenta aceste procese. Cel mai mare centru de desalinizare din lume, situat în Ras al-Khair, Arabia Saudită, folosește încă această metodă.

Revoluția osmozei inverse

În jurul anului 2000, tehnologia osmozei inverse a schimbat radical situația. Aceasta implică forțarea apei să treacă printr-o membrană plastică cu pori microscopici, care lasă să treacă doar moleculele de apă, reținând sarea și impuritățile. Această metodă consumă aproximativ jumătate din energia necesară evaporării, făcând-o mult mai accesibilă.

Astfel, în 2002, Trinidad a inaugurat o stație care produce 40 de milioane de galoane de apă pe zi (aproximativ 151 milioane de litri), iar în 2005, Israel a deschis o unitate ce furnizează 85 de milioane de galoane zilnic. De atunci, numeroase alte stații au fost construite, iar osmoza inversă a devenit standardul în desalinizare.

Costurile și provocările actuale

Cu toate acestea, costurile rămân ridicate în comparație cu sursele tradiționale de apă, precum rezervoarele sau acviferele, situându-se între 2 și 6 dolari pentru 1.000 de galoane, explică Pankratz. Prețul energiei electrice este un factor major în aceste costuri, după cum subliniază și Eric Hoek, profesor la Universitatea din California, Los Angeles, care consiliază compania OceanWell, specializată în desalinizare.

De asemenea, stațiile de desalinizare de pe litoral prezintă riscuri ecologice: sistemele de captare pot aspira viața marină, iar evacuarea apei sărate concentrate poate afecta ecosistemele locale. Aceste probleme au condus, de exemplu, la respingerea în 2022 a unui proiect de desalinizare în Huntington Beach, California.

Avantajele desalinizării la adâncime

Companii precum Flocean (din Oslo), Waterise (din Olanda) și OceanWell (din zona Bay Area, SUA) au adoptat ideea desalinizării subacvatice, la adâncimi de cel puțin 400 de metri.

Principiul este simplu: în loc să pompeze apa de mare la suprafață și să o preseze în instalații terestre, se folosește presiunea naturală a apei oceanice la adâncime pentru a forța trecerea apei prin membranele de desalinizare. Apa proaspătă este apoi pompată la suprafață. Această metodă poate reduce consumul de energie cu până la 40%.

Alte avantaje importante includ faptul că instalațiile pot fi amplasate departe de țărm, evitând conflictele legate de terenuri și aspectul vizual. De asemenea, apa sărată reziduală este dispersată rapid de ocean, fără a afecta mediul marin, iar apa la această adâncime este mai curată, lipsită de microorganisme și impurități care pot afecta membranele.

Tehnologia și provocările implementării

Până acum, aceste companii au construit doar instalații pilot pentru a demonstra viabilitatea tehnologiei. Contractele pe care le vizează sunt pe termen lung, în special cu guverne, fiind esențiale pentru transformarea acestor demonstrații în afaceri reale.

Flocean și Waterise și-au amplasat instalațiile pilot în largul coastelor Norvegiei, aproape de platformele petroliere din Marea Nordului. Flocean furnizează deja apă ultrapură pentru o companie locală care produce gheață pentru cocktailuri premium.

OceanWell are o instalație demonstrativă în districtul de apă Las Virgenes din California, aproape de Malibu.

Proiectele viitoare și potențialul pieței

Primul client al Flocean va fi o instalație industrială offshore din Norvegia, Mongstad, care va produce inițial aproximativ 264.000 de galoane de apă pe zi cu ajutorul unei unități de 40 de tone. Aceasta ar urma să devină prima stație de desalinizare la scară largă construită pe fundul oceanului, cu lansare estimată în a doua jumătate a anului 2026.

Waterise a anunțat un contract cu Jordan Phosphates Mines pentru a furniza 6,6 milioane de galoane de apă pe zi, desalinizată în Golful Aqaba. Compania intenționează să înceapă construcția primei instalații cu o capacitate între 7,9 și 13 milioane de galoane pe zi în acest an.

Provocările tehnice și incertitudinile

Până când aceste instalații vor funcționa efectiv pe fundul oceanului, timp de ani sau chiar decenii, este greu de spus dacă vor îndeplini toate promisiunile, avertizează Eric Hoek. Nu se știe câtă întreținere vor necesita și cum vor afecta variațiile de salinitate și temperatură performanța sistemelor.

Istoria tehnologiei este plină de inovații care au funcționat teoretic, dar au eșuat în practică, de la navele cargo nucleare la centralele solare în deșerturi. Cu toate acestea, veteranul industriei Tom Pankratz este optimist că cel puțin una dintre aceste companii va reuși să implementeze cu succes desalinizarea la adâncime.

„Cât de aproape suntem de acest moment și câte astfel de instalații vor exista în viitor rămâne o întrebare deschisă”, concluzionează el.