Jak zajistit pitnou vodu pro všechny

Další výzkumy reverzní osmózy zlevňují odsolování oceánské a mořské vody

Jak zajistit pitnou vodu pro všechny

Asi 1,4 miliardy lidí nemá přístup k čisté vodě. Do roku 2025 má toto číslo podle OSN vzrůst na 2,3 miliardy. Výzkumníci francouzské firmy Lyonnaise des Eaux usilují o zvrácení tak nepříznivého trendu.
(bo)
Hojnému využití nevyčerpatelných zásob pitné vody z moří a oceánů dosud brání vysoké náklady spojené s odsolováním. Přitom už ve třetím století před Kristem Aristoteles poznamenal: "Když se mořská voda odpaří, stane se sladkou a její chuť po kondenzaci není slaná." Nejstarším postupem, jak z mořské vody získat pitnou vodu, je destilace industrializovaná počátkem 20. století. V současnosti ji využívá 70 procent všech továren odsolujících mořskou vodu. Stále více se však prosazuje reverzní osmóza.
Díky zdokonalení koncepce polopropustných membrán a snížení energetické náročnosti destilace začíná být pitná voda z oceánů ekonomicky dostupnější a roste po ní poptávka. Destilace je však energeticky velmi náročná: Na odpaření kilogramu vody je potřeba 540 kilokalorií. Ke snížení spotřeby energie, a tím i ceny odsolené vod, přispělo několik nových koncepcí, z nichž se nejvíce prosazují dvě.
Systém "multi-flash" slouží ve velkých továrnách často sdružených pod jednou tepelnou elektrárnou. Druhá technologie, destilace s mnohonásobnými účinky, spočívá v instalaci několika sériových odpařováků-kondenzátorů, což umožňuje vícekrát využít teplo z kondenzace. Oproti první je tato technologie energeticky úspornější a až o pětinu lacinější.
Další zdokonalení představuje koncepčně jednoduchý "odpařovák-kondenzátor s deskami" vyvinutý francouzskými vědci. Má podobu dvou kovových dva metry vysokých a metr širokých desek, které odděluje dvoucentimetrový polypropylenový rám. "Teplá kapalina gravitačně obíhá po vnějších plochách desek a slaná voda po vnitřních. To umožňuje odstranit potrubí, a tím i tepelné ztráty na vnějších potrubích," vysvětluje Viviane Renaudin z Vědecké laboratoře chemického inženýrství (LSGC) Státního ústředí vědeckého výzkumu v Nancy, jež se na vynálezu nového postupu podílela.
Plochý odpařovák-kondenzátor tvoří základní modul, který lze jednoduše paralelně spojovat. Spojení 7000 modulů by podle propočtů mohlo dodávat 4500 m3 sladké vody denně. Prozatím je patentovaný vynález ve stadiu prototypu. Získal podporu Anvaru a Mezinárodního centra pro vodu v Nancy, společnosti, jejímž cílem je prosazovat nové technologie související s vodou a životním prostředím.
"Nejzjevnější technický rozvoj zaznamenal druhý zásadní postup odsolování mořské vody, reverzní osmóza," míní Patricia Renaud, ředitelka Mezinárodního centra výzkumu vody a životního prostředí společnosti Lyonnaise des Eaux.
Metoda spočívá v umístění sladké a slané vody do společné nádoby, přičemž vody odděluje polopropustná membrána. Normálně by čistá voda směřovala k solance. Pokud se na slanou vodu vyvolá tlak, proces se obrátí a membrána zastavuje sůl. Energeticky nenáročný postup využívají hlavně továrny na zpracování poloslaných vod. Počítají s nezbytnou nákladnou úpravou vody, která z ní vylučuje písek a koloidy, jež zanášejí membrány.
Lyonnaise des Eaux ve spolupráci s izraelskými a španělskými společnostmi a v rámci evropského programu Joule vede výzkumy, jež umožní nahradit tuto nákladnou úpravu ultrafiltrační membránou umístěnou proti toku. "Provozní cena by se tak mohla snížit o třetinu," odhaduje P. Renaud. Očekává další technologické pokroky, jež by se v roce 2015 z poloviny týkaly reverzní osmózy.
Ve světě pracuje 12 500 továren na odsolování mořské vody. Denně produkují 20 miliónů m3, což představuje jedno procento světové produkce pitné vody. Čtrnáct miliónů m3 pochází z mořských vod, zbytek z vod poloslaných. Náklady na odsolování se pohybují mezi 3 až 12 franky za jeden m3. Odsolování se stává přístupnějším pro rozvojové země, i když dominantními producenty nadále zůstávají vyspělé státy. Oborníci míní, že trh s odsolenou vodou se do roku 2020 zdvojnásobí.