Odsolování je na vzestupu, protože městům dochází voda

Tento článek původně vyšel na Yale Environment 360 a je součástí spolupráce s Climate Desk.

Přibližně 30 mil severně od San Diega, podél pobřeží Tichého oceánu, se nachází odsolovací zařízení Claude „Bud“ Lewis Carlsbad Desalination Plant, největší snaha o přeměnu slané vody na sladkou v Severní Americe.

Každý den se 100 milionů galonů mořské vody protlačí přes polopropustné membrány a vytvoří se 50 milionů galonů vody, která se rozvádí potrubím k uživatelům z měst. Karlovy Vary, které byly uvedeny do plného provozu v roce 2015, vytvářejí asi 10 % sladké vody, kterou spotřebuje 3,1 milionu lidí v regionu, a to při zhruba dvojnásobných nákladech oproti jinému hlavnímu zdroji vody.

Drahá, to ano, ale životně důležitá pro to, že je místní a spolehlivá. „Sucho se zde v Kalifornii opakuje,“ říká Jeremy Crutchfield, manažer vodních zdrojů z vodohospodářského úřadu okresu San Diego. „V roce 2017 jsme se právě dostali z pětiletého sucha. Elektrárna snížila naši závislost na dovážených dodávkách, což je tady v Kalifornii občas náročné. Je to tedy součást spolehlivosti.“

Druhá elektrárna, podobná té karlovarské, se staví v kalifornském Huntingtonu se stejnou kapacitou 50 milionů galonů denně. V současné době je v Kalifornii 11 odsolovacích zařízení a dalších 10 je navrženo.

Na odsolování – zkráceně odsolování – se čekalo dlouho. Celá desetiletí se říkalo, že jednoho dne změní slanou vodu v oceánech na sladkou a uhasí žízeň celého světa. Ale pokrok byl pomalý.

To se nyní mění, protože odsolování se dostává do hry na mnoha místech po celém světě. K uvedení nových zařízení do provozu přispívá několik faktorů. Na mnoha místech, kde je nedostatek vody, včetně některých částí Číny, Indie, Jižní Afriky a Spojených států, zejména Arizony a Kalifornie, došlo k populačnímu boomu. Kromě toho se sucho – zčásti způsobené měnícím se klimatem – objevuje v mnoha regionech, které ještě nedávno považovaly své zásoby za dostatečné.

San Diego je jedním z těchto míst. Ve středomořském podnebí jižní Kalifornie spadne ročně pouhých 12 palců srážek a region nemá žádné podzemní vody, takže polovinu vody získává ze vzdálené řeky Colorado. Množství sněhu, které padá ve Skalistých horách a udržuje tok této mohutné řeky, se však v posledních dvou desetiletích výrazně snížilo a podle některých vědců může být součástí trvalé aridizace Západu. Změna klimatu je pro vodohospodáře na celém jihozápadě i jinde velmi reálným jevem.

Mimochodem, náklady na odsolenou vodu klesají s tím, jak se technologie vyvíjí a náklady na jiné zdroje rostou. Za poslední tři desetiletí klesly náklady na odsolování o více než polovinu.

Boom odsolování však neznamená, že všude, kde je přístup k moři, našli nový zdroj sladké vody. Velkou roli hrají okolnosti. „Jakmile se zvýší počet obyvatel a stávající zásoby povrchové vody se vyčerpají nebo jsou vyčerpány či znečištěny podzemní vody, pak jsou problémy akutní a je třeba se rozhodnout“ ohledně odsolování, řekl Michael Kiparsky z Wheelerova institutu pro vodu na právnické fakultě Kalifornské univerzity v Berkeley. „Na světě jsou místa, kde odsolování dává ekonomický smysl, kde je vysoký tlak na vodní zdroje a navíc je k dispozici velké množství energetických zdrojů,“ jako například na Blízkém východě.

Zastánci odsolování uznávají, že pokud se má toto odvětví dále rozvíjet, musí čelit některým vážným problémům v oblasti životního prostředí a řešit je. Odsolování vyžaduje obrovské množství energie, kterou v současnosti na některých místech zajišťují fosilní paliva. Kiparsky varuje před zpětnou vazbou, kdy je s oteplováním planety zapotřebí více odsolování, což vede ke zvyšování emisí skleníkových plynů. Kromě toho existují vážné obavy z poškození mořských živočichů nasávacími systémy elektráren a mimořádně slanou odpadní vodou.

První velké odsolovací elektrárny byly postaveny v 60. letech 20. století a v současné době existuje na celém světě přibližně 20 000 zařízení, která přeměňují mořskou vodu na sladkou. Království Saúdské Arábie, které má velmi málo sladké vody a levné náklady na energii pro fosilní paliva, jež používá ve svých odsolovacích zařízeních, vyrábí nejvíce sladké vody ze všech zemí, pětinu z celkového množství na světě.

Významnými hráči jsou také Austrálie a Izrael. Když od konce 90. let 20. století do roku 2009 sužovalo jihovýchodní Austrálii sucho tisíciletí, klesla kapacita vodních systémů v regionu na malé zlomky jejich zásob. Tváří v tvář krizi se Perth, Melbourne a další města pustila do rozsáhlé výstavby odsolovacích zařízení. Výstavba zařízení v Melbourne, které poskytlo první vodu v roce 2017, stála 3,5 miliardy dolarů a zajišťuje třetinu zásobování města. Je to velmi důležité, protože v regionu byly po 18 z posledních 20 let podprůměrné srážky.

Izrael se do odsolování pustil se vší vervou. V provozu má pět velkých zařízení a plánuje výstavbu dalších pěti. Chronický nedostatek vody je tam nyní minulostí, protože více než polovina domácích potřeb země je uspokojována vodou ze Středozemního moře.

Podle údajů Mezinárodní asociace pro odsolování získává nyní více než 300 milionů lidí vodu z odsolovacích zařízení.

Ale navzdory potřebě nebudou odsolovací zařízení postavena na každém pobřeží. Mezi překážky patří především náklady na výstavbu zařízení a náklady na zpracování vody. Vodohospodářský úřad okresu San Diego platí za akr stopu vody pocházející z řeky Colorado a delty řeky San Joaquin v Sacramentu a čerpané stovky kilometrů do jižní Kalifornie přibližně 1 200 dolarů. Stejné množství vody z karlovarské elektrárny, které stačí na zásobování pětičlenné rodiny po dobu jednoho roku, stojí přibližně 2 200 dolarů. Jezero Mead – zásobárna vody z řeky Colorado na hranicích Nevady a Arizony, která zásobuje San Diego – prudce klesá a jednoho dne, možná už v příštích několika letech, možná nebude schopno zásobovat San Diego. Jistota je prvořadá.

Desal však trápí některé vážné ekologické problémy. Existují dva typy odsolování – termální, které vodu ohřívá a pak zachycuje kondenzaci, a reverzní osmóza, která protlačuje mořskou vodu póry membrány, jež jsou mnohonásobně menší než průměr lidského vlasu. Ta zachycuje molekuly soli, ale umožňuje průchod menším molekulám vody. Obojí vyžaduje velké množství energie a emise skleníkových plynů vznikající při výrobě potřebné energie – zejména na Blízkém východě, kde se elektřina vyrábí z fosilních paliv – významně přispívají ke globálnímu oteplování.

Existují také ekologické dopady. K výrobě jednoho galonu sladké vody jsou zapotřebí dva galony mořské vody, což znamená, že galon, který po ní zůstane, je slaný. Likviduje se vracením do oceánu a – pokud se neprovádí správně rozptýlením na velkých plochách – může ochudit oceán o kyslík a mít negativní dopady na mořské živočichy.

Studie Institutu OSN pro vodu, životní prostředí a zdraví zveřejněná na začátku tohoto roku tvrdí, že problém odpadního solného roztoku byl podceněn o 50 % a že po smíchání s chemikáliemi, které mají zabránit zanášení systémů, je solný roztok toxický a způsobuje vážné znečištění.

Další problém vzniká při nasávání mořské vody pro zpracování. Když ryba nebo jiný velký organismus uvízne na sítku přívodu, uhyne nebo se poraní; kromě toho se do systému nasávají rybí larvy, jikry a plankton, které jsou usmrceny.

„Na našem přívodu máme drobné malé organismy, což představuje asi půldruhého kilogramu dospělých ryb denně,“ uvedla Jessica Jonesová, mluvčí společnosti Poseidon Water, která vlastní karlovarský závod. „Abychom to zmírnili, obnovujeme 66 akrů mokřadů v zálivu San Diego. A právě jsme získali povolení k novému odběru, který dopady zmírní.“

Podle Heather Cooleyové, ředitelky výzkumu v Pacifickém institutu, „existuje mnoho neznámých ohledně dopadu na mořský život. V zařízeních se toho zatím moc nemonitorovalo.“ Strategií, která se stále častěji používá k odstranění nebo omezení tohoto problému, je zakopání přívodů mořské vody pod mořské dno a využití písčitého oceánského dna jako přírodního filtru.

V roce 2016 Kalifornie přijala novelu zákona o odsolování, která zpřísnila předpisy týkající se přívodu a likvidace solanky. Zastánci odsolování tvrdí, že změny jsou zatěžující a zpomalují pochod směrem k odsolovací budoucnosti.

Vzhledem k nákladům na zpracování mořské vody a dopadům na oceán se v poslední době v oblasti odsolování z velké části rozvíjí využívání brakické vody. Pevné látky ve slané vodě jsou o desetinu nižší než v oceánské vodě, a proto je tento proces mnohem levnější.

Arizona, která má neustále nedostatek vody a čelí nedostatku dodávek z řeky Colorado, uvažuje jak o odsolovacím zařízení na mořskou vodu ve spolupráci s Mexikem – které má přístup k oceánu, který státu chybí – tak o zařízeních, která by dokázala zpracovat 600 milionů akr-feetů zásob slané vody, které stát podle svých odhadů má.

Texas má nyní 49 městských odsolovacích zařízení, která zpracovávají brakickou vodu, a to jak povrchovou, tak podpovrchovou. San Antonio v současné době staví největší odsolovací zařízení na brakickou vodu v zemi. V první fázi bude produkovat 12 milionů galonů denně, což postačí pro 40 000 rodin, ale do roku 2026 bude závod známý jako H2Oaks produkovat 30 milionů galonů denně. Odsolování brakické vody stojí 1 000 až 2 000 dolarů za akr stopu.

Kooley z Pacifického institutu tvrdí, že před výstavbou odsolovacích zařízení by obce měly plně realizovat programy na ochranu životního prostředí, podporovat opětovné využití pitné vody – opětovné využití odpadní vody, známé také jako recyklace ze záchodu do kohoutku – nebo upravovat odtok dešťové vody. „Nejdříve je rozumné udělat levnější varianty a dražší varianty nechat až na konec cesty, až je budete potřebovat,“ řekla.

Další skvělé příběhy WIRED

• Strach, dezinformace, a spalničky se šíří v Brooklynu
• Jak devět lidí vybudovalo nelegální impérium Airbnb za 5 milionů dolarů
• Nahlédněte do místnosti, kde se ovládají meteorologické satelity
• Hacky na Fotky Google, které zkrotí vaši přehlcenost fotkami
• Je čas přejít na prohlížeč soukromí
• 🏃🏽♀️ Chcete ty nejlepší nástroje, abyste byli zdraví? Podívejte se na tipy našeho týmu Gear na nejlepší fitness trackery, běžecké vybavení (včetně bot a ponožek) a nejlepší sluchátka.
• 📩 Získejte ještě více našich zasvěcených informací s naším týdenním zpravodajem Backchannel

.