Де взяти питну воду?

Ні для кого не секрет, що на нашій планеті більше води, ніж суші – понад дві третини поверхні Землі вкрита водою. Але, мабуть, для багатьох стане несподіваним той факт, що менш ніж три відсотки цієї величезної кількості води є прісною. У деяких посушливих регіонах планети доводиться буквально боротися за кожен літр води. Сьогодні в таких країнах все частіше застосовують промислове опріснення. Для цього існують різні сучасні методи, один із найпоширеніших – зворотний осмос. Саме так улаштована новітня система опріснення морських та океанічних вод холдингу «Швабе». Розповідаємо, як вода із солоної перетворюється на прісну.

За підрахунками вчених, Землі приблизно 1,5 зетталітрів води. При цьому запаси прісної води становлять лише 2,5% цього обсягу. Наочно це можна зобразити так: якщо вся вода на нашій планеті поміститься в літрову банку, то тільки дві столові ложки води з цієї банки будуть прісними. З цієї мізерної кількості більшість перетвориться на ґрунтові води, приблизно чверть – на лід, а близько двох крапель стануть прісною водою в річках та озерах. І ось цю малу кількість прісної води потрібно розділити на 8 млрд. чоловік. Разом з усвідомленням цього факту приходить розуміння того, наскільки важливо підійти з усією відповідальністю до використання такого дорогоцінного ресурсу.

У багатьох розвинених країнах давно виховується культура економії води. Тим не менш, сьогодні в середньому кожна людина витрачає близько 100 літрів щодня, а в деяких країнах, як, наприклад, США, цей показник досягає 500 літрів. Звичайно, йдеться не лише про два літри води на день для пиття та води для особистої гігієни, більша частина споживання прісної води посідає виробництво продуктів харчування. Крім того, тут враховуються й витрати на зрошення. Зараз все частіше рослини не просто безтурботно поливаються водою зі шланга, поступово впроваджується система крапельного зрошення, коли точна кількість води подається для поливу кожного саджанця окремо.

Поки людство переосмислює підходи до використання водних ресурсів, ситуацію з нестачею чистої прісної води ускладнюють і фактори, які не залежать від нас. У тому числі кліматичні зміни, підвищення загальної температури Землі, і навіть різні природні катаклізми. Усвідомлюючи всі ризики для джерел прісної води, людство продовжує активну роботу з пошуку нових і досконаліших способів виробництва прісної води.

Із солоної до прісної: від Аристотеля до наших днів
Вже сьогодні для багатьох країн опріснення води стало стратегічною державною програмою, наприклад, для Ізраїлю чи ОАЕ. Вчені постійно працюють над удосконаленням способів, як зробити морську воду придатною для споживання.

На перший погляд, це завдання не здається складним – лише видалити 35 грамів солі з літра води. Саме стільки солі міститься у літрі морської води, а для питної ця величина не повинна перевищувати одного грама. Над цим замислювався ще Аристотель, намагаючись винайти особливі фільтри. У спостереженнях давньогрецький філософ зазначав, що солона морська вода, проходячи через стінки воскової судини, опріснюється. По суті, це були перші досліди із застосуванням технології зворотного осмосу – цей метод знайде своє застосування понад 2 тисячі років, у середині XX століття.

Крім зворотного осмосу, було придумано й безліч інших способів отримати з морської води опріснену, і навіть у домашніх умовах. Найпоширеніший спосіб, який сьогодні застосовується не лише мандрівниками в екстремальних умовах, а й у промисловому опрісненні – дистиляція.

Досвід дистиляції води можна провести і в домашніх умовах. Для цього достатньо розмістити лист прозорого пластику на чаші із солоною водою. Якщо поставити таку конструкцію під сонячні промені, вода повільно випаровуватиметься. Конденсат, що утворився в результаті, на нижній стороні пластикового листа – це і є прісна вода. Промислові дистиляційні установки повторюють цей процес у великому масштабі, працюючи на електриці – дистиляція досить енерговитратна.

Сьогодні застосовується і багато інших способів опріснення. Наприклад, іонний обмін. Воду пропускають через фільтри з іонообмінних смол, таким чином можна замінити іони. Наприклад, іони натрію – на іони водню, а іони хлору – на гідроксид-іони. У результаті замість NaCl (хлорид натрію, тобто та сама сіль у морській воді) виходить H2O. Це і є опріснення. За таким принципом працюють деякі побутові фільтри водопровідної води. Недолік цього методу – у його вартості. Іонообмінні системи досить витратні, тому для опріснення морської води їх практично не використовують.

На сьогоднішній день один із найсучасніших методів опріснення, який знайшов застосування і у великих опріснювальних установках, і на звичайній кухні, заснований на явищі зворотного осмосу.