Аграрії півдня ризикують залишитися без прісної води, якщо не будуть запровадженні інноваційні технології

12 июля, 2018

За даними Державного агентства водних ресурсів, за обсягом запасів прісної води на одну людину Україна посідає 111-е місце з 195 країн світу. Але на комунальне використання припадає її невелика частина у порівнянні з сільським господарством, що є основним споживачем прісної води. На жаль, в зоні найбільшого ризику знаходиться південний регіон України. Перший спосіб вирішення проблеми дефіциту води – це економити воду, але у зв’язку із зміною клімату, витрати води не зменшуються, а тільки збільшуються. Другий спосіб – це формувати водосховища з прісною водою. Фахівці рекомендують вдосконалювати технології очищення та переробки води, що дозволить її економити, використовувати краплинне зрошення, задіяти й інші джерела гідросфери – використовувати льодовики та робити глибокі свердловини. Також можливо солону воду переробляти в прісну, що є найбільш перспективним способом вирішення проблеми дефіциту води. А як в інших країнах вирішують цю проблему і які нові технології пропонують вчені?

Коріння дерев після посухи

Як відомо, однією з країн, де води дуже мало є Ізраїль. Єдиним прісним резервуаром в Ізраїлі є озеро Кінерет, тому й основі винаходи з вирішення дефіциту води походять саме з цієї країни. Але завдяки сучасним технологіям, Ізраїль вже не є водозалежною країною. Крім використання природних джерел, ізраїльські фахівці добувають воду шляхом вторинного використання та опріснення. Для отримання питної води країна використовує опріснювальні заводи. Найбільший завод «Сорек» виробляє 624 тисячі кубометрів опрісненої води в день. Воду забирають з акваторії Середземного моря та фільтрують через спеціальні мембрани. Завод «Сорек» вважається самим високотехнологічним заводом у світі. А ось на сільськогосподарські нужди Ізраїль використовує майже усі (86%) стічні води країни. Тож і не варто забувати про наукову основу. Ізраїль щороку проводить наукові конференції, куди приїжджають фахівці з даної проблеми з усього світу для обміну новими технологіями отримання прісної води. Ізраїль продає свої ноу-хау і іншим країнам, наприклад, компанія IDE Technologies, вже має в своєму арсеналі найпотужніші опріснювальні установки, що здатні відфільтрувати, очистити і зробити придатними для пиття та інших потреб мільйони кубометрів води. Дослідники з Массачусетського технологічного інституту та Південнокорейського університету науки і технології розробили мікрочіп, який може відбивати солі від мембрани зворотного осмосу. Пристрій оснащений спеціальною технологією, яка здатна виробляти близько 15 літрів води на годину, що може забезпечити питною водою невелике селище.

Завод «Сорек» в Ізраїлі

Дорого обійдеться експлуатація, скажете ви? Так, одним з недоліків заводів-гігантів з опріснення води є велика енергоємність. І саме цю проблему вже вирішено в Каліфорнії (США). В Паноче, в центральній долині Каліфорнії буде будуватися опріснювальний завод, для забезпечення енергією якого в пригоді стане сонце. Теплову енергію будуть збирати великі сонячні батареї. Потім від батарей буде нагріватися мінеральна олія, яка в свою чергу тече до багатоступеневої системи дистиляції. Ось завдяки цьому з вихідної води й випаровується прісна. У цьому процесі витягується більше 90% прісної води, в той час як більш дрібний залишок може бути додатково оброблений для отримання мінералів і солей в якості придатних твердих побічних продуктів. Завдяки такій системі вирішується ще одна проблема опріснювальних заводів – відходи виробництва. Такий завод буде забезпечувати достатньою кількістю води 10 000 будинків або 2000 акрів орних земель.

Завод на сонячних батареях

Цікавий проект був запропонований Абдулазізом Халілєм, (Khalili Engineers). Це футуристичний опріснювач на сонячній енергії під назвою «Труба» (The Pipe). Такий опріснювач буде ще і привабливим в дизайні. На вигляд це блискуча 600-метрова труба, яка лежить на воді в певному віддаленні від берегу, дуже схожа на НЛО. Так ще й до цього станція буде працювати за новою технологією. Робота більшості існуючих опріснювачів заснована на процесі зворотного осмосу (вода під тиском проходить через фільтри-мембрани, що затримують частинки солі). На відміну від традиційних опріснювачів, станція «Труба» буде використовувати інший спосіб очищення — електродіаліз. При такому методі через воду пропускається постійний електричний струм і солі осідають на спеціальних мембранах, що притягують позитивно і негативно заряджені частинки. Як відомо, за допомогою сонячних панелей виходить постійний струм, так що його не доведеться перетворювати, що дозволяє уникнути зайвого ускладнення конструкції опріснювача. При електродіалізі не потрібні рушійні насоси, які потребують частої заміни, оскільки в солоній воді їх деталі швидко іржавіють і зношуються. Не потрібні й фільтри, які також часто міняють.

Каліфорнійський футуристичний опріснювач на сонячній енергії – «Труба» 

Південь Кіпру давно потерпає від великої нестачі води. Місцеві фермери пристосувалися будувати резервуари для зберігання води та використовувати артезіанські свердловини. Але незважаючи на велику кількість свердловин, острів все одно страждає від посухи, а потужностей багатьох побудованих тут водосховищ недостатньо. У 2008 році вже була ситуація, коли на острів з Греції припало на танкерах доставляти питну воду. Тому тут теж вирішили віддати перевагу будуванню заводам для опріснення води з використанням сонячної енергії.

Опріснюючий завод на Кіпрі

В пустелі Південної Австралії з’єднали процес опріснення води з вирощуванням томатів. Тут було відкрито еко-ферму на 175 робочих місць. Це перша комерційна ферма такого масштабу у світі. Продукція Sundrop вирощується без пестицидів, викопного палива та ґрунтових вод. У теплицях вирощують близько 15 млн. кг помідорів, а крім того ферма ще й виробляє 450 тис. м3 прісної води за рік. Еко-ферма в якості постачальника енергії теж використовує сонце. Це економить біля 2 млн. л. дизельного палива на рік. Технологія «пустельної» ферми була розроблена датською компанією, що спеціалізується на поновлюваних джерелах енергії. Сонячне поле датського концентратору енергії включає 23 тис. геліостатів (Геліостат — дзеркало площею в кілька квадратних метрів). Солена вода закачується з затоки Спенсер, яка є частиною відкритої Великої Австралійської затоки, що омиває південне узбережжя Австралії.

Ферма томатів в пустелі Південної Австралії

Виходить, що перехід на інноваційні технології в сільському господарстві з отриманням сонячної енергії і опрісненням морської води — це не тільки найкращий варіант розвитку людства. Це єдиний можливий варіант. На півдні України для цього є всі ресурси – й морська вода, й потужна сонячна енергія! Але все ж буде невірно безапеляційно стверджувати, що будування заводів для опріснення є панацеєю в вирішенні питання нестачі води. У таких заводів є й недоліки, тому важливо не тільки збудувати, але й раціонально користуватися ресурсами, які вже існують. Потрібно не тільки шукати інші джерела енергії для опріснення води, але й не менш важливо, наприклад, зробити систему збирання дощової води, поліпшити міські дренажні системи, будувати водосховища та звісно все ж економити ті водні ресурси, які вже маємо.

Текст: Євгенія Ткачова

Новости по теме

| | | | |