Desalinizarea este în plină expansiune pe măsură ce orașele rămân fără apă

Acest articol a apărut inițial pe Yale Environment 360 și face parte din colaborarea Climate Desk.

La aproximativ 50 de kilometri nord de San Diego, de-a lungul coastei Pacificului, se află uzina de desalinizare Claude „Bud” Lewis Carlsbad, cel mai mare efort de transformare a apei sărate în apă dulce din America de Nord.

În fiecare zi, 100 de milioane de galoane de apă de mare sunt împinse prin membrane semipermeabile pentru a crea 50 de milioane de galoane de apă care este distribuită prin conducte către utilizatorii municipali. Carlsbad, care a devenit pe deplin operațională în 2015, creează aproximativ 10% din apa dulce pe care o folosesc cele 3,1 milioane de persoane din regiune, la un cost de aproximativ două ori mai mare decât cel al celeilalte surse principale de apă.

Costisitoare, da, dar vitală pentru faptul că este locală și fiabilă. „Seceta este o condiție recurentă aici, în California”, a declarat Jeremy Crutchfield, managerul resurselor de apă de la San Diego County Water Authority. „Tocmai am ieșit dintr-o secetă de cinci ani în 2017. Uzina a redus dependența noastră de sursele importate, ceea ce reprezintă o provocare uneori aici, în California. Așadar, este o componentă pentru fiabilitate.”

O a doua uzină, similară celei din Carlsbad, este în curs de construcție în Huntington, California, cu aceeași capacitate de 50 de milioane de galoane pe zi. În prezent există 11 uzine de desalinizare în California, iar alte 10 sunt propuse.

A fost o perioadă lungă de timp pentru desalinizare-desalinizare pe scurt. Timp de decenii, ni s-a spus că într-o zi va transforma oceanele de apă sărată în apă dulce și va potoli setea lumii. Dar progresul a fost lent.

Acest lucru se schimbă acum, deoarece desalinizarea intră în joc în multe locuri din întreaga lume. Mai mulți factori converg pentru a aduce noi instalații în funcțiune. Populația a crescut în multe locuri cu deficit de apă, inclusiv în părți din China, India, Africa de Sud și Statele Unite, în special în Arizona și California. În plus, în multe regiuni care, nu cu mult timp în urmă, credeau că rezervele de apă sunt suficiente, apare seceta – în parte din cauza schimbărilor climatice.

San Diego este unul dintre aceste locuri. Cu doar 12 centimetri de ploaie pe an în climatul mediteranean din sudul Californiei și fără ape subterane, regiunea își ia jumătate din apă de la îndepărtatul râu Colorado. Cu toate acestea, cantitatea de zăpadă care cade în Munții Stâncoși și care menține curgerea acestui râu măreț a scăzut foarte mult în ultimele două decenii și, potrivit unor cercetători, ar putea fi parte a unei aridificări permanente a vestului. Schimbările climatice sunt un fenomen foarte real pentru managerii de apă din sud-vestul țării și din alte părți.

Între timp, costul apei desalinizate a scăzut pe măsură ce tehnologia evoluează și costul altor surse crește. În ultimele trei decenii, costul desalinizării a scăzut cu mai mult de jumătate.

Un boom al desalinizării, totuși, nu înseamnă că peste tot unde există acces la mare a găsit o nouă sursă de apă dulce. Circumstanțele joacă un rol important. „Pe măsură ce populația crește, iar rezervele existente de apă de suprafață sunt epuizate sau apele subterane sunt epuizate sau poluate, atunci problemele sunt acute și trebuie făcute alegeri” în ceea ce privește desalinizarea, a declarat Michael Kiparsky de la Institutul Wheeler Water din cadrul Școlii de Drept UC Berkeley. „Există locuri în întreaga lume unde desalinizarea are sens din punct de vedere economic, unde există o presiune mare asupra resurselor de apă plus o mulțime de resurse energetice disponibile”, cum ar fi Orientul Mijlociu.

Promoterii desalinizării recunosc că industria trebuie să se confrunte și să rezolve unele probleme grave de mediu dacă vrea să continue să se dezvolte. Desalinizarea necesită cantități mari de energie, care, în unele locuri, este asigurată în prezent de combustibili fosili. Kiparsky avertizează cu privire la o buclă de feedback în care este nevoie de mai multă desalinizare pe măsură ce planeta se încălzește, ceea ce duce la mai multe emisii de gaze cu efect de seră. În plus, există îngrijorări serioase cu privire la daunele provocate vieții marine de sistemele de admisie ale uzinei și de apele reziduale extra-sărate.

Primele uzine de desalinizare la scară largă au fost construite în anii 1960, iar în prezent există aproximativ 20.000 de instalații la nivel global care transformă apa de mare în apă dulce. Regatul Arabiei Saudite, cu foarte puțină apă dulce și costuri energetice ieftine pentru combustibilii fosili pe care îi folosește în uzinele sale de desalinizare, produce cea mai multă apă dulce dintre toate națiunile, o cincime din totalul mondial.

Australia și Israelul sunt, de asemenea, jucători importanți. Atunci când Seceta Mileniului a cuprins sud-estul Australiei de la sfârșitul anilor 1990 până în 2009, sistemele de apă din regiune au scăzut la mici fracțiuni din capacitatea lor de stocare. Confruntându-se cu o criză, Perth, Melbourne și alte orașe au demarat o amplă serie de instalații de desalinizare. Uzina din Melbourne, care a furnizat prima apă în 2017, a costat 3,5 miliarde de dolari pentru a fi construită și asigură o treime din aprovizionarea orașului. Este critică, deoarece regiunea a avut precipitații sub medie în 18 din ultimii 20 de ani.

Israel, de asemenea, se implică în desalinizare. Are cinci uzine mari în funcțiune și planuri pentru încă cinci. Penuria cronică de apă din această țară este acum de domeniul trecutului, deoarece mai mult de jumătate din nevoile interne ale țării sunt satisfăcute cu apă din Marea Mediterană.

La nivel mondial, peste 300 de milioane de oameni își obțin acum apa de la uzinele de desalinizare, potrivit Asociației Internaționale de Desalinizare.

Dar, în ciuda nevoii, uzinele de desalinizare nu vor fi construite pe fiecare coastă. Cel mai important dintre bariere este costul construcției unei uzine și costul de prelucrare a apei. San Diego County Water Authority plătește aproximativ 1.200 de dolari pentru un acru-pământ de apă provenită din râul Colorado și din Delta râului Sacramento San Joaquin și pompată sute de kilometri până în sudul Californiei. Aceeași cantitate de apă de la uzina din Carlsbad – suficientă pentru a aproviziona o familie de cinci persoane timp de un an – costă aproximativ 2.200 de dolari. Pe măsură ce Lacul Mead – rezervorul de apă al râului Colorado, situat la granița dintre Nevada și Arizona, care alimentează San Diego – scade vertiginos, s-ar putea ca într-o zi, poate în următorii ani, să nu mai fie capabil să alimenteze San Diego. Certitudinea este primordială.

Desal, cu toate acestea, este afectată de unele probleme grave de mediu. Există două tipuri de desalinizare – cea termică, care încălzește apa și apoi captează condensul, și osmoza inversă, care forțează apa de mare să treacă prin porii unei membrane care sunt de multe ori mai mici decât diametrul unui fir de păr uman. Aceasta reține moleculele de sare, dar permite moleculelor mai mici de apă să treacă. Ambele necesită o cantitate mare de energie, iar emisiile de gaze cu efect de seră create de energia necesară – în special în Orientul Mijlociu, unde combustibilii fosili generează electricitate – contribuie în mod semnificativ la încălzirea globală.

Există și un impact ecologic. Este nevoie de doi galoane de apă de mare pentru a face un galon de apă dulce, ceea ce înseamnă că galonul lăsat în urmă este sărat. Aceasta este eliminată prin returnarea ei în ocean și – dacă nu se face în mod corespunzător prin difuzarea ei pe suprafețe mari – poate epuiza oceanul de oxigen și poate avea un impact negativ asupra vieții marine.

Un studiu al Institutului ONU pentru Apă, Mediu și Sănătate, publicat la începutul acestui an, susține că problema deșeurilor de saramură a fost subestimată cu 50 la sută și că, atunci când este amestecată cu substanțele chimice menite să împiedice sistemele să se murdărească, saramura este toxică și provoacă o poluare gravă.

O altă problemă provine din aspirarea apei de mare pentru prelucrare. Atunci când un pește sau un alt organism mare rămâne blocat pe ecranul de admisie, acesta moare sau este rănit; în plus, larvele de pește, ouăle și planctonul sunt aspirate în sistem și sunt ucise.

„La admisia noastră avem organisme foarte mici, care însumează aproximativ o livră și jumătate de pește adult pe zi”, a declarat Jessica Jones, purtător de cuvânt al Poseidon Water, care deține uzina din Carlsbad. „Pentru a atenua acest lucru, restaurăm 66 de acri de zone umede în Golful San Diego. Și tocmai am obținut autorizația pentru o nouă priză care va diminua impactul.”

Potrivit lui Heather Cooley, director de cercetare la Institutul Pacific, „Există o mulțime de necunoscute în jurul impactului asupra vieții marine. Nu a existat prea multă monitorizare la aceste instalații”. O strategie folosită din ce în ce mai mult pentru a evita sau a reduce această problemă este îngroparea prizelor de apă de mare sub fundul mării și utilizarea fundului nisipos al oceanului ca filtru natural.

În 2016, California a adoptat Amendamentul privind desalinizarea, care a înăsprit reglementările privind prizele de apă și eliminarea saramurii. Susținătorii desalinizării susțin că modificările au fost împovărătoare și încetinesc marșul spre un viitor al desalinizării.

Din cauza costului de prelucrare a apei de mare și a impactului asupra oceanului, o mare parte din creșterea recentă a desalinizării a implicat utilizarea apei salmastre. Solidele din apa salmastră sunt de o zecime din cele din apa oceanică, iar acest lucru face ca procesul să fie mult mai ieftin.

Arizona, care duce mereu lipsă de apă și se confruntă cu o penurie de aprovizionare a râului Colorado, analizează atât o uzină de desalinizare a apei de mare în parteneriat cu Mexicul – care are accesul la ocean care îi lipsește statului – cât și uzine care pot trata cele 600 de milioane de acri-pie de depozite de apă salmastră pe care statul estimează că le are.

Texas, între timp, are acum 49 de uzine municipale de desalinizare care procesează apă salmastră, atât de suprafață, cât și subterană. San Antonio construiește în prezent ceea ce va fi cea mai mare uzină de desalinizare a apei salmastre din țară. În prima fază, aceasta produce 12 milioane de galoane pe zi, suficient pentru 40.000 de familii, dar până în 2026, uzina – cunoscută sub numele de H2Oaks – va produce 30 de milioane de galoane pe zi. Desalinizarea apei salmastre costă între 1.000 și 2.000 de dolari pe acru-pământ.

Cooley de la Pacific Institute susține că, înainte de a construi uzine de desalinizare, municipalitățile ar trebui să implementeze pe deplin programe de conservare, să promoveze reutilizarea apei potabile – reutilizarea apelor uzate, cunoscută și sub numele de reciclarea de la toaletă la robinet – sau să trateze scurgerile de apă pluvială. „Are sens să se facă mai întâi opțiunile mai ieftine și să se lase opțiunile mai scumpe pe drum pentru a fi dezvoltate atunci când este nevoie de ele”, a spus ea.

Mai multe povești grozave de la WIRED

• Frică, dezinformare, și rujeola se răspândesc în Brooklyn
• Cum au construit nouă persoane un imperiu Airbnb ilegal de 5 milioane de dolari
• Interiorul camerei în care se controlează sateliții meteo

.

• Hacks Google Photos pentru a vă îmblânzi supraîncărcarea de imagini
• Este timpul să treceți la un browser de confidențialitate
• 🏃🏽♀️ Vreți cele mai bune instrumente pentru a fi sănătoși? Consultați selecțiile echipei noastre Gear pentru cele mai bune dispozitive de urmărire a fitness-ului, echipamente de alergare (inclusiv pantofi și șosete) și cele mai bune căști.
• 📩 Obțineți și mai multe informații din interior cu buletinul nostru informativ săptămânal Backchannel