Odsolování je stále častější odpovědí na nedostatek vody, ale současně platí, že je to drahé a energeticky náročné. Dobrou zprávou pro svět je, že vědci vyvíjejí některá životaschopná řešení.
Svět chce uhasit žízeň pomocí odsolování vody. Nové technologie nepotřebují ani elektrickou síť
První odsolovací zařízení v Evropě bylo postaveno ve Španělsku už téměř před půl stoletím. Od té doby vyrostla v oblastech s nedostatkem vody po celé Evropě. Například před několika lety získali obyvatelé malého řeckého ostrova Ikarie konečně přístup k vydatnému zdroji – a to vše díky novému odsolovači.
Zatímco kdysi se jednalo pouze o problém jižní Evropy, v současné době do odsolovacích technologií investují už i země na severu jako Nizozemsko a Belgie.
Po mnoho let byla nejběžnější metodou odsolování reverzní osmóza (RO). Odsolovací systémy na principu RO ale vyžadují připojení k elektrické síti. To je nejen drahé, ale pro odlehlé regiony často i nedostupné řešení. Proto jsou nezbytné udržitelné systémy odsolování mimo síť napájené obnovitelnou energií.
Nový přístup skoro nepotřebuje elektřinu
A právě proto vstupuje do hry nová technologie mikrobiálních odsolovacích buněk (MDC). Ty využívají k výrobě kvalitní pitné vody z moře udržitelný proces s nízkou spotřebou energie. Fungují na principu elektroaktivních bakterií, které ji odsolují a sterilizují tak, aby byla vhodná pro pití a aby to fungovalo i ve velkém měřítku. „Tato technologie nabízí nové možnosti, jak zajistit čistou vodu a čištění odpadních vod v malých, izolovaných lokalitách bez elektrické energie,“ uvedl Frank Rogalla, který na tomto projektu pracuje.
Odsolování se tak stává levným životaschopným řešením pro zdroje v mnoha oblastech světa a ukončuje nedostatek vody. Rogalla uvedl, že už nyní jsou v provozu dva prototypy – ve španělské Denii a na Tenerife. Tato zařízení mají optimalizovat výsledky a odhalily případné možnosti zlepšení výkonu i efektivity. Například vyčištěná odpadní voda může být opětovně využívána k zavlažování a v zemědělství, což sníží tlak na stávající zdroje.
Cesta k pitné vodě je trnitá
Jak jinak mohou rozvojové země a izolované ostrovní lokality získat přístup k čerstvé vodě mimo síťové odsolovací systémy? Další odpověď se skrývá v moři. Ostrovy a pobřežní oblasti mají přístup k bezplatnému zdroji energie – vlnám. „Řešením je využití síly oceánských vln pomocí technologie, která dokáže vyrobit sladkou vodu pro mnoho z 2,1 miliardy lidí na světě, kteří mají problém s přístupem k ní,“ vysvětluje Olivier Ceberio, který pracuje na projektu, jenž se této technologii věnuje.
V rámci projektu W20 vyvinul Ceberio se svými kolegy nové řešení, které také funguje mimo síť. Jedná se o první odsolovací systém poháněný vlnami na světě, který lze rychle nasadit, funguje zcela mimo elektrickou síť a může dodávat velké množství čerstvé vody za konkurenceschopné náklady. Dostal jméno Wave2O. „Tato technologie poskytuje bezplatnou energii ze stálého a nevyčerpatelného obnovitelného zdroje energie: mořských vln,“ řekl Ceberio.
Síla potřebná k odsolování pochází z měniče energie z vln připevněného ke dnu moře, který se pohybuje tam a zpět společně s vlnami. Získaná energie se pak využívá ke stlačení mořské vody, která se posílá na břeh a přímo pohání systém. Oceánské vlny díky tomu samy o sobě vyrábějí sladkou vodu, aniž by potřebovaly další zdroj energie.
Denní produkce z takového zařízení může pokrýt potřeby přibližně 40 tisíc lidí. To je dobrá zpráva zejména pro menší ostrovní státy a pobřežní komunity. Další výhodou je přeměna kinetické energie vln na elektřinu. „V našem výrobním procesu sice elektřinu nevyužíváme, můžeme ale část energie odklonit ke kogenerační výrobě elektřiny pro napájení našich vlastních subsystémů a čerpání čerstvé vody tam, kde je zrovna zapotřebí, a poskytovat vodu i elektřinu našim zákazníkům,“ dodává Ceberio.
Tým v současné době testuje zmenšenou verzi systému Wave2O ve svých zařízeních v Hinghamu ve Spojených státech. Pokud bude úspěšný, přejde k prvnímu nasazení zmenšené verze Wave2O v oceánu v testovacím zařízení PLOCAN na Kanárských ostrovech, potom bude následovat druhé nasazení v komerčním pilotním projektu na Kapverdských ostrovech.
Tato skupina ostrovů u západního pobřeží severní Afriky totiž trpí velkým nedostatkem. Spoléhá se v současné době na diesel-elektrické odsolovací systémy, které zajišťují asi 85 % dodávek. Kvůli tomu má jedny z nejvyšších nákladů na pitnou vodu na světě. Právě zde může tato nová technologie vyrábět vodu za třetinové náklady a zajistit tak lidem přístup k čistému a spolehlivému zdroji.