Әлемдегі су дағдарысы (20)
Жаһандық жылыну туралы халықаралық келісім саналатын Париж келісімі су тапшылығының климаттың өзгеруінің және оның әлемге әсерінің тағы бір түрі екенін ескертеді.
Ірі көлемдегі суды тұщыландыру деп мұхит суларын арнайы қондырғыларға тасымалдау және тұзды судан алу үдеріске айтылады. Бұл үдеріс арқылы таза ауыз суы мен қолданысқа қажет сулармен қамтамасыз етеді. АҚШ геологиялық қызметіне сәйкес 2002-2015 жылдар аралығында 120 елдегі 125 500-ге жуық тұзсыздандыру қондырғылары тәулігіне 14 миллион текше метр таза су өндіреді. Бұл мөлшер негізінде тұтынатын бүкіл судың 1 пайызын құрайды. Тұзсыздандыру қондырғыларына қатты тәуелді елдер қатарына Сауд Арабиясы, Кувейт, БАӘ, Катар, Бахрейн, Ливия және Алжир жатады. АҚШ - дамыған елдер ішінде көптеген тұщыландыру қондырғылары бар және олардың көбі Калифорния мен Флоридада орналасқан бар және судың ең ірі тұтынушысы.
Pike ғылыми-зерттеу институты жүргізген маркетингтік зерттеулерге сәйкес, су тұщыландыру секторына салынған инвестиция 2010 жылы жылына 8,3 млрд долларды құрап, 2016 жылы 16,6 млрд долларға дейін өсті. Болжамдар бойынша, жақын уақытта Таяу Шығыс пен Солтүстік Африка тұщыландыру қондырғыларының әлемдік тұтынушысына айналады. Бірақ тұзсыздандырумен байланысты негізгі проблемалардың бірі - бұл оның көп энергияны тұтынуы, сондықтан оның шығыны өте көп, ал парниктік газдар шығарындыларының жоғары деңгейіне әкелетіні сөзсіз, қазіргі климаттың өзгеру тенденциясын жеделдетуде. Осыған байланысты көптеген экологтар мен белсенділер осындай алып зауыттардың салынуына реакция білдірді. Бірақ 2011 жылы БАӘ күн сәулесін тұщыландыру жүйесін сынақтан өткізе бастады, ол тек жасыл емес, сонымен қатар арзанырақ. Қазіргі уақытта Калифорниядағы WaterFX стартапы осы әдіс үшін алға қадам бола алатын күнді тұщыландыру жүйесін жасады.
Суды тұщыландырудың екі негізгі әдісі: біріншіден, термиялық тұзсыздандыру (дистилляциялық өнімді тұзды судан бөліп алу үшін жылу энергиясын қолдану), оған көп сатылы дистилляция (MED), жылдам көп сатылы дистилляция (MSF) және бумен механикалық сығымдау арқылы дистилляция кіреді ( MVC). Тағы бір әдіс - кері осмос (РО) мембранасын бөлу, мұнда тұздарды судан бөлу үшін мембрана мен энергия айдау қолданылады. Бұл әдіс үйлерде және бизнесте кең таралған. Электр энергиясы мембраналық жүйелерде, ал жылу энергиясы дистилляциялық жүйелерде қолданылады. Кейбір гибридті электр станциялары мембранаға негізделген дистилляция әдістерін біріктіріп қолданады. Әлемдегі тұзсыздандыратын қондырғылардың көпшілігі қазба отындарын пайдаланады, бірақ қазба отындарының орнына атом энергиясын қолданған дұрыс. Шағын модульдік реакторлар (SMR) осы мақсат үшін өте қолайлы; Себебі олар жылу және электр энергиясын парниктік газдар шығармай қамтамасыз етеді. Қазіргі кезде әлемде жұмыс істейтін мыңдаған тұзсыздандыру қондырғыларының тек 15-і ғана атом энергиясын пайдаланады. Ядролық энергияны пайдаланатын теңіз кемелері де теңіз энергиясын тұщыландыру үшін дәл осы энергияны пайдаланады. NuScale сияқты кішігірім модульдік реакторлар кішігірім электр желілері мен шектеулі инфрақұрылымы бар орындарға өз кешендеріне шағын көлемді су мен электр қуатын қосуға мүмкіндік береді, елдерге оларды қажет жерлеріне орналастыруға мүмкіндік береді.
Су тапшылығы үшін ұсынылған тағы бір әдіс - бұл «тұманнан су алу», ол алдымен ерекше болып көрінуі мүмкін. Бірақ Африканың оңтүстігіндегі Намиб шөлінде өздеріне қажетті сумен қамтамасыз ететін түнгі қоңыздар бар. Түнгі қоңыз (Tenebrionidae) - құрғақ шөл жағдайында өмір сүретін кішкентай жәндік, оның қатты қабығы оны су жинаушыға айналдырды. Бұл қоңыздың қатты қабығында су сығылып, қоңыздың аузына өтетін ұсақ ойықтар болады. Қоңыз ылғалды немесе тұманды желге қарсы қою арқылы ұстай алады.
Әр қабылдау панелі тәулігіне 150-ден 750 литрге дейін таза су шығара алады. Сол сияқты, ұқсас процесті жасанды түрде қолдануға болады. Тұман ұстаушылар Намибия қоңыздарының әрекеттерін имитациялайтын үлкен торлар. Соңғы онжылдықтарда мұндай әдіс Латын Америкасының Анд тауларында қолданылып, жауын-шашын мөлшері аз қалаларды сумен қамтамасыз етті. Бұл әдіс әлемнің ең құрғақ бөліктерінде, соның ішінде Чилидегі Атакама шөлінде де сәтті сыналды. Технология соңғы жылдары жақсарды, ал канадалық компания су қоймаларын әлемнің кейбір сулы және құрғақ аймақтарында іске қосқысы келеді. Колумбия университеті зерттеушілерінің зерттеу есебіне сәйкес, тұмандарды жинау жобалары 2-ден 100-ге дейінгі торларды пайдаланады және орналасуына байланысты әр тұман панелі тұман кезінде тәулігіне 150-ден 750 литрге дейін таза су жинап, шығара алады. Сонымен, осылайша жиналған су Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының қауіпсіз ауыз су стандарттарына сәйкес келеді және ұйым коллекторлардан алынған суды мақұлдады.
Тұманды ұстайтын жүйелерден басқа, ауадан су шығаруға арналған қондырғылар бар. Бұл жүйелерді тұманды климаты аз аймақтарда қолдануға болады. Бұл жүйелердің көпшілігі суды шықтан немесе ылғалдылықтан алуға негізделген. Осы саладағы ең ірі компаниялардың бірі, климаттың кез-келген түрінде су жинауға қабілеттілігі дәлелденгенімен, бірақ оның технологияларын құпия ұстауда. Компания басшылары олардың жүйелерінің ауадан суды сорып алу арқылы күніне жүздеген-мыңнан галлон су алуға болатындығын ғана түсіндірді. Олар өздерінің үлкен құрылғыларын Гаити және Сауд Арабиясы сияқты аймақтарға орналастырды. Компания өкілдерінің айтуы бойынша бұл жерлерде күніне 600 галлон ауыз су шығарылады. Инженерлік жаңбыр – су тапшылығына тірелген әлем үшін тағы бір әдіс. Қазір құрғақшылықты инженерлік жаңбырмен шешеміз деп сенетін компаниялар бар. . Олар иондану технологиясын (бөлу) және мұнаралар желісін қолдана отырып, 24 км радиуста сол табиғи жолмен жауын-шашын шығарып, жауын-шашын деңгейін 50-ден 400 пайызға дейін арттыра алады деп мәлімдеді. Инженерлік жаңбыр идеясы ауылшаруашылық жобаларын сумен қамтамасыз ету үшін немесе химиялық заттарды және қол жетімді бұлттарды қажет етпей ауыз сумен қамтамасыз ету үшін қолданыла алады.
Дүниежүзінің көптеген елдерінде Cloud Seeding әдісі сыналды. Бұл тәсіл бұлттардың жауын-шашынның көбейтуге көмектеседі. Басқаша айтқанда, бұлтты қоздыратын кез-келген жасанды әрекетті қолдана отырып, жаңбырды көбейтуді көздейді.
Жасанды жаңбыр жасау үшін бұлт, ылғалдылық, температура және басқа ауа-райы жағдайлары қамтамасыз етілуі керек. Алайда бұлтты тұрақты себу кезінде жауын-шашын мөлшерін 5-тен 25 пайызға дейін көбейтуге болады. Бірақ бұл технологияның бірнеше проблемасы бар. Көптеген сарапшылар бұлтты себу әдістерін қолдану климаттың өзгеруіне әкелуі мүмкін деп болжайды. Сондай-ақ бләдіс қатты құрғақшылық кезінде өте пайдалы бола алмайды. Невададағы шөлді зерттеу институтының атмосфералық ғалымы Арлан Хаггинс: «Бұлттың болмауына байланысты құрғақ жерлерді жеткілікті сумен қамтамасыз ету мүмкін емес. Бұлттың құнарлылығы үшін ең жақсы уақыт - қалыпты және одан жоғары деңгейдегі жауын-шашын жауған кезең. Бұл кезеңде құрғақшылық жағдай үшін қажет артық су жинауға болады»,- деді.