התפלת מים: מהים לכוס

הבן כיצד מתבצעת התפלה, טכנולוגיה ההופכת את מי הים למי שתייה ומבטיחה אספקה ​​של מיליוני אנשים ברחבי העולם

כוס מים

"MAG - Plant Desal Plant" (CC BY 2.0) מאת מלודי איירס-גריפיתס

התפלה היא תהליך טיפול במים פיזיקלים-כימיים המסלק עודפי מלחי מינרלים, מיקרואורגניזמים וחלקיקים מוצקים אחרים הקיימים במי מלח ומים מליחים, על מנת להשיג מי שתייה לצריכה.

התפלת מים יכולה להתבצע בשתי שיטות קונבנציונליות: זיקוק תרמי או אוסמוזה הפוכה. זיקוק תרמי מבקש לחקות את מחזור הגשם הטבעי. באמצעות אנרגיה מאובנת או סולרית מחממים את המים הנוזלים - תהליך האידוי הופך את המים מנוזלים לגזיים והחלקיקים המוצקים נשמרים, ואילו אדי המים נלכדים על ידי מערכת הקירור. כאשר הם נתונים לטמפרטורות נמוכות יותר, אדי המים מתעבים וחוזרים למצב נוזלי.

אוסמוזה הפוכה מבקשת לנטרל את תופעת הטבע של אוסמוזה. בטבע, אוסמוזה היא תזוזה של נוזל דרך קרום חד-חדיר, מהמדיום הפחות מרוכז למדיום המרוכז ביותר, המחפש איזון בין שני הנוזלים. אוסמוזה הפוכה מחייבת מערכת שאיבה המסוגלת להפעיל לחץ גבוה יותר מזה המצוי בטבע, כדי להתגבר על כיוון הזרימה הטבעי. בדרך זו, מלח או מים מליחים, שהם המדיום המרוכז ביותר, נעים לכיוון המעט מרוכזים. הקרום הניתן למחצה מאפשר מעבר של נוזלים בלבד, תוך שמירה על חלקיקים מוצקים, המאפשר התפלת מי ים.

יָשִׂימוּת

הסוכנות הבינלאומית לאנרגיה מתחדשת (אירנה) פרסמה, בדו"ח שלה על התפלת אנרגיה מתחדשת ( התפלת מים באמצעות אנרגיה מתחדשת ), כי התפלת מים היא מקור המים הגדול ביותר להרוות צמא אנושי והשקיה במזרח התיכון, צפון אפריקה. ובכמה איים בקריביים. על פי המידע הקיים באתר International ID Assossiation (IDA), יותר מ -300 מיליון איש מסופקים מדי יום באמצעות התפלה בעולם.

יש לפחות 150 מדינות המשתמשות בשיטת ההתפלה לצורך אספקתן הסדירה, במיוחד במדינות באזורים מדבריים או עם קשיי אספקה, כמו אלה במזרח התיכון ובצפון אפריקה. אחת המובילות בטכנולוגיה זו היא ישראל, בה כ -80% ממי השתייה שצורכים האוכלוסייה מגיעים מהים.

האו"ם מדווח בדו"ח על מים ואנרגיה כי התפלה ושאיבת מים מותפלים מביאה לשיפורים באזורים מסוימים, אך מציינת כי טכנולוגיה זו אינה קיימא באזורים עניים יותר, בעיקר לשימוש במים רחבי היקף, כמו בחקלאות וב מקרים בהם המיקום רחוק מדי ממתקן ההתפלה. המכשול העיקרי הוא שתהליך התפלת המים וגם השאיבה לאזור רחוק מאוד דורשים אנרגיה רבה להפעלה, מה שהופך את השיטה לא מתאימה למצבים אלה.

אירנה מציינת כי בנוסף לעלות האנרגיה הגבוהה של התהליך, התפלת מים משתמשת בדרך כלל באנרגיה מאובנת כמקור, שאינו בר קיימא, יש בו שינויים במחירים תכופים וקשה להובלה. הארגון טוען גם שככל שמקורות אנרגיה מתחדשים נעשים זולים יותר, יש ליישם אותם. השימוש באנרגיה סולארית והתאוששות האנרגיה ממי שפכים הם חלופות שצוינו הן על ידי האו"ם והן על ידי אירנה להפחתת עלויות ההתפלה. מקורות אנרגיה מתאימים אחרים יהיו רוח וגיאותרמית.

נושא נוסף הקשור לשפכים מהתפלה הוא העובדה שהם יכולים להשפיע לרעה על מערכות אקולוגיות ימיות על ידי השלכתם ישירות לאוקיאנוס. מכון פסיפיק , מכון מחקר עצמאי בקליפורניה, בארצות הברית, למד את ההשפעות שנגרמו על ידי התפלת מי מפרצי סן פרנסיסקו מונטריי, הוא בקליפורניה.

על פי הדו"ח סוגיות מרכזיות בהתפלת מי ים בקליפורניה: השפעות ימיות , בשפכים יש ריכוז מלחים גבוה בהרבה מהריכוז הטבעי המצוי במי ים, ומציג שאריות רעילות לחלק מהיצורים הימיים, כגון תוספים כימיים המשולבים. לטיפול במים ומתכות כבדות המשתחררות מתהליכים מאכלים המתרחשים בתוך הצינורות. במקרה של יחידות המשתמשות בזיקוק תרמי, עדיין קיימת הבעיה הנוספת שהמים המוזרמים הם בטמפרטורה גבוהה בהרבה מזו של מי ים.

באמצעות פיתוח טכנולוגיות חדשות המפחיתות את צריכת האנרגיה וממזערת את ההשפעות הסביבתיות, ההתפלה עשויה להפוך לחלופה לנושאים הקשורים למחסור במים ברחבי העולם, ולתרום לשיפור באיכות חייהם של מיליוני אנשים.


Original text