Suyun tuzdan arındırılması: denizden bardağa
Deniz suyunu içme suyuna dönüştüren ve dünya çapında milyonlarca insanın beslenmesini garanti eden bir teknoloji olan tuzdan arındırma işleminin nasıl yapıldığını anlayın.
Melody Ayres-Griffiths tarafından "MAG - Tuzdan Arındırma Tesisi" (CC BY 2.0)
Tuzdan arındırma, tüketim için içme suyu elde etmek için tuzlu suda ve acı suda bulunan fazla mineral tuzları, mikroorganizmaları ve diğer katı parçacıkları uzaklaştıran fiziksel-kimyasal bir su arıtma işlemidir.
Suyun tuzdan arındırılması iki geleneksel yöntem kullanılarak gerçekleştirilebilir: termal damıtma veya ters ozmoz. Termal damıtma, yağmurun doğal döngüsünü taklit etmeye çalışır. Fosil veya güneş enerjisi kullanılarak sıvı haldeki su ısıtılır - buharlaşma işlemi suyu sıvıdan gaz haline dönüştürür ve su buharı soğutma sistemi tarafından tutulurken katı parçacıklar tutulur. Daha düşük sıcaklıklara maruz kaldığında, su buharı yoğuşarak sıvı hale döner.
Ters osmoz ise, süreci doğal osmoz olgusuna aykırı hale getirmeyi amaçlar. Doğada ozmoz, bir sıvının yarı geçirgen bir zardan daha az konsantre bir ortamdan daha yoğun bir ortama geçerek iki sıvı arasında bir denge arayarak yer değiştirmesidir. Ters ozmoz, doğal akış yönünün üstesinden gelmek için doğada bulunandan daha fazla basınç uygulayabilen bir pompalama sistemi gerektirir. Bu şekilde en yoğun ortam olan tuzlu veya acı su en az yoğun olana doğru hareket eder. Yarı geçirgen zar sadece sıvıların geçişine izin vererek katı parçacıkları tutarak deniz suyunun tuzdan arındırılmasını sağlar.
uygulanabilirlik
Uluslararası Yenilenebilir Enerji Ajansı (Irena), tuzdan arındırma ve yenilenebilir enerji ile ilgili raporunda (Yenilenebilir Enerji Kullanarak Suyu Tuzdan Arındırma), tuzdan arındırma, Orta Doğu, Kuzey Afrika ve bazı Karayip adalarında insan susuzluğunu ve sulamayı gidermek için en büyük su kaynağıdır. İnternet sitesinde yer alan bilgilere göre Uluslararası Tuzdan Arındırma Derneği (IDA), dünyada günde 300 milyondan fazla kişiye tuzdan arındırma yoluyla tedarik edilmektedir.
Özellikle çöl bölgelerinde veya Orta Doğu ve Kuzey Afrika'da olduğu gibi tedarik sıkıntısı çekenler olmak üzere, düzenli tedarikleri için tuzdan arındırma yöntemini kullanan en az 150 ülke var. Bu teknolojinin liderlerinden biri, nüfusun tükettiği içme suyunun yaklaşık %80'inin denizden geldiği İsrail'dir.
BM, su ve enerji hakkındaki raporunda, tuzdan arındırma ve tuzdan arındırılmış suyun pompalanmasının belirli bölgelere iyileştirmeler getirdiğini vurguluyor, ancak bu teknolojinin daha yoksul alanlarda, özellikle tarım ve tarım gibi büyük ölçekli su kullanımı için uygulanabilir olmadığına dikkat çekiyor. sitenin tuzdan arındırma tesisinden çok uzak olduğu durumlar. Asıl engel, hem suyu tuzdan arındırma işleminin hem de çok uzak bir bölgeye pompalamanın çalışması için çok fazla enerji gerektirmesi ve bu da yöntemi bu durumlar için uygun hale getirmemesidir.
Irena, işlemin yüksek enerji maliyetine ek olarak, suyun tuzdan arındırılmasının kaynak olarak genellikle fosil enerjiyi kullandığına, bunun sürdürülebilir olmayan, sık fiyat değişikliklerine sahip olduğuna ve taşınmasının zor olduğuna dikkat çekiyor. Örgüt ayrıca yenilenebilir enerji kaynakları ucuzladıkça bunların uygulanması gerektiğini savunuyor. Güneş enerjisinin kullanımı ve atık sudan enerjinin geri kazanılması, tuzdan arındırma maliyetlerini azaltmak için hem BM hem de Irena tarafından belirtilen alternatiflerdir. Diğer uygun enerji kaynakları rüzgar ve jeotermal olacaktır.
Tuzdan arındırma atıksularıyla ilgili diğer bir konu da, doğrudan okyanusa deşarj edildiğinde deniz ekosistemlerini olumsuz etkileyebileceği gerçeğidir. Ö Pasifik EnstitüsüKaliforniya, ABD'de bağımsız bir araştırma enstitüsü olan , her ikisi de Kaliforniya'da bulunan San Francisco ve Monterey Bays'de suyun tuzdan arındırılmasının neden olduğu etkileri inceledi.
Rapora göre Kaliforniya'da Deniz Suyunun Tuzdan Arındırılmasında Temel Sorunlar: Deniz Etkileri, atık su, deniz suyunda bulunan doğal konsantrasyondan çok daha yüksek bir tuz konsantrasyonuna sahiptir ve su arıtmaya dahil edilen kimyasal katkı maddeleri ve aşındırıcı işlemlerden salınan ağır metaller gibi bazı deniz canlıları için toksik olan kalıntılar sunar. boruların içinde meydana gelir. Termal damıtma kullanan üniteler söz konusu olduğunda, atık suyun deniz suyundan çok daha yüksek bir sıcaklıkta olması gibi ek bir sorun daha vardır.
Enerji tüketimini azaltan ve çevresel etkileri en aza indiren yeni teknolojilerin geliştirilmesi yoluyla, tuzdan arındırma, dünya çapında su kıtlığı ile ilgili sorunlara bir alternatif haline gelebilir ve milyonlarca insanın yaşam kalitesinde iyileşmeye katkıda bulunabilir.
