Zastosowanie energii słonecznej pomoże odsalać morską wodę

Instalacje do odsalania wody morskiej są często spotykanym rozwiązaniem w wielu krajach Bliskiego Wschodu, gdzie występuje deficyt życiodajnego płynu. Coraz częściej spotyka się je także na Karaibach, w USA, Chinach, Singapurze, Hiszpanii oraz Australii. W krajach Zatoki Perskiej około 60 procent wody pitnej uzyskuje się z wody morskiej. W Australii miasto Perth tą metodą stara się pokryć jedną trzecią swego zapotrzebowania na świeżą wodę. Z kolei w Hiszpanii 22 procent odsolonej wody wykorzystuje się w rolnictwie.

Odsalanie jest jednak przedsięwzięciem dość kosztownym, bo proces pozyskiwania pitnej wody wymaga zużycia sporej ilości energii. W krajach zasobnych w ropę naftową zakłady odsalające są zasilane właśnie tym surowcem.

- Jednak już teraz w Arabii Saudyjskiej, gdzie niedawno otwarto 28. instalację odsalającą, produkującą 800 tys. m sześc. wody dziennie, myśli się o zastąpieniu ropy naftowej energią słoneczną, którą w tym regionie bez problemu można pozyskać. Połączenie energii odnawialnej i technik pozyskiwania pitnej wody doskonale się w tym przypadku sprawdzi. Solary nie zdają jeszcze egzaminu jako podstawowe źródło energii, ale są idealne do takich instalacji jak zakłady odsalania - mówi Reka Sumangali - analityk firmy The Lux Research. Do stosowania solarów przy odsalaniu zachęca międzyrządowa organizacja The Middle East Desalination Research Center, wskazując, że sprzyjają temu m.in. spadające ceny ogniw fotowoltaicznych. Zachęca ona także rządy do przeznaczania subsydiów na rozwój energii solarnej, co widać zwłaszcza w takich krajach, jak Japonia, Korea Południowa oraz Chiny. W Państwie Środka wprowadzono nie tylko subsydia, ale rząd także inwestuje bezpośrednio w firmy zajmujące się produkcją energii słonecznej.

Do zasilania instalacji do odsalania wody służyć ma skoncentrowana energia słoneczna (Concentrated Solar Power - CSP), która jest generowana przy użyciu luster skupiających promienie słoneczne, które służą do wytwarzania ciepła. Takie rozwiązania będą już wkrótce zastosowane m.in. w Tunezji w instalacji SONDE w południowej części kraju. Z kolei w Maroko sieć wodociągowa Office National de l''Eau Potable ma ambitny program uruchomienia zakładu w Tan Tan, gdzie dzięki energii słonecznej będzie wytwarzane 9 tys. m sześc. wody dziennie. Nadal jednak są to nieduże ilości w porównaniu z tradycyjnymi zakładami odsalania wody - największe na świecie zakłady odsalające znajdują się w Jebel Ali w Zjednoczonych Emiratach Arabskich i wytwarzają one 800 tys. metrów sześciennych wody dziennie. Nieco większe ilości wody pitnej odsalanej przy użyciu paneli solarnych pozyskiwane będą jednak już wkrótce w Arabii Saudyjskiej. Projekt ten prowadzony wspólnie z IBM zakłada, że będzie to 30 tys. metrów sześciennych wody dziennie.

Litr wody morskiej zawiera przeciętnie 35,1 g składników stałych, z czego 99 proc. to różne sole. WHO przyjmuje, że woda nadaje się do celów spożywczych, jeżeli zawartość składników stałych nie przekracza 0,5 g/l. Można je zredukować do odpowiedniego poziomu wieloma metodami, ale w praktyce dominują dwie: wielostopniowa destylacja rzutowa i odwrotna osmoza.

Do wielostopniowej destylacji jest potrzebna gorąca para, produkt uboczny powstający w elektrowniach na paliwa kopalne. Dlatego "prawie wszystkim elektrowniom na Bliskim Wschodzie towarzyszą instalacje do odsalania wody metodą wielostopniowej destylacji rzutowej" - informuje Tom Pankratz z firmy Global Water Intelligence, cytowany przez portal Wodadlazdrowia.pl. Zakłady wykorzystujące odwrotną osmozę są tańsze w budowie, ale droższe w eksploatacji, i nie były konkurencyjne aż do lat dziewięćdziesiątych, kiedy opracowano błony filtracyjne o większej wydajności i trwałości. Również udoskonalenie filtrów wstępnych usuwających drobiny unoszące się w wodzie przyczyniło się do wydłużenia czasu przydatności błon.

Wykorzystanie energii słonecznej ma także jeszcze jedną zaletę - wytrąci część argumentów ekologom protestującym przeciwko takim instalacjom. Wskazują oni bowiem, że w procesie odsalania wody morskiej zużywa się duże ilości energii, emituje się gazy cieplarniane i niszczy morskie formy życia w niektórych rejonach przybrzeżnych.

- Tempo budowy zakładów odsalania wody morskiej rośnie w postępie geometrycznym - mówi Jamie Pittock, który kieruje w organizacji ekologicznej WWF programem wody pitnej. Według oceny WWF, na świecie działa około tysiąca zakładów odsalania wody morskiej.

Krzysztof Olszewski