22 سپتامبر 2022 -نوشته گرگوری پیرس، گفتگو -از 13 سپتامبر 2022، بسیاری از مناطق غربی ایالات متحده در خشکسالی قرار داشتند و پیش بینی می شود حداقل تا پایان سال خشک باقی بمانند. اعتبار: نظارت بر خشکسالی ایالات متحده
مراکز شهری ساحلی در سرتاسر جهان با شتاب به دنبال منابع آب جدید و پایدار هستند، زیرا منابع محلی آنها کمتر قابل اطمینان است. در ایالات متحده، این موضوع به ویژه در کالیفرنیا، که با خشکسالی چند دهه ای رکورددار می باشد، شدیدتر است.
فرماندار کالیفرنیا گاوین نیوسام اخیراً یک طرح 8 میلیارد دلاری برای مقابله با کاهش عرضه آب منتشر کرده که همراه با صرفه جویی، ذخیره سازی و بازیافت آب، شامل نمک زدایی بیشتر آب دریا می باشد.
نمک زدایی اقیانوس، که آب نمک را به آب شیرین و تمیز تبدیل می کند، به عنوان یک استراتژی تامین آب برای شهرهای ساحلی جذابیت دارد. عرضه خام آب نمک عملا نامحدود و قابل اعتماد است.
نمک زدایی اقیانوس ها در حال حاضر یکی از منابع اصلی آب در اسرائیل و امارات متحده عربی است. شهرهای خاورمیانه، استرالیا، اروپای مدیترانه، جنوب غربی ایالات متحده و استرالیا نیز به آن متکی هستند. بیش از 20 کارخانه نمک‌زدایی اقیانوس در کالیفرنیا و چند کارخانه در فلوریدا فعال هستند. بسیاری از کارخانه ها در سرتاسر ایالات متحده نمک را از منابع آب شور (نمک) مانند آب های زیرزمینی به ویژه در تگزاس حذف می کنند.
با این وجود، شواهد فعلی نشان می دهد که حتی در شهرهای ساحلی، نمک زدایی اقیانوس ها ممکن است بهترین یا حتی یکی از بهترین گزینه ها برای رفع کمبود آب نباشد. در اینجا مسائل اصلی است که جوامعی که این گزینه را ارزیابی می کنند باید در نظر بگیرند.
کشتن آبزیان
فن آوری های مقیاس پذیر برای حذف نمک از آب به طور پیوسته در چند دهه گذشته بهبود یافته است. این امر به ویژه برای تصفیه آب های زیرزمینی شور، که نمک کمتری نسبت به آب دریا دارند، صادق است.
اما نمک‌زدایی همچنان می‌تواند اثرات زیست محیطی عمده‌ای داشته باشد. هنگامی که ماهی ها در مقابل صفحاتی که از دریچه های ورودی کارخانه های نمک زدایی محافظت می کنند، می توانند کشته شوند و موجودات کوچکی مانند باکتری ها و پلانکتون ها را می توان به داخل گیاهان مکیده و در هنگام عبور از سیستم تصفیه از بین برد. در ماه مه 2022، کمیسیون ساحلی کالیفرنیا به اتفاق آرا پیشنهاد 1.4 میلیارد دلاری کارخانه نمک‌زدایی اقیانوس در هانتینگتون بیچ را ، تا حدی به دلیل تأثیر بالقوه آن بر حیات دریا رد کرد.
کارخانه های نمک زدایی آب نمک و فاضلاب را تخلیه می کنند که در صورت عدم انجام صحیح فرآیند می تواند آبزیان مجاور را از بین ببرد. و تولید مقدار زیادی انرژی که کارخانه ها مصرف می‌کنند اثرات زیست‌محیطی خاص خود را دارد تا زمانی که بتوان آن را بدون کربن انجام داد، که در بیشتر موارد هنوز سال‌ها به پایان می‌رسد.
هزینه یکی دیگر از موانع اصلی است. در بیشتر مناطق، هزینه نمک‌زدایی اقیانوس‌ها به‌طور قابل‌توجهی بالاتر از هزینه جایگزین‌های ممکن مانند حفاظت در چند دهه آینده باقی می‌ماند – جدول زمانی که شرکت‌ها هنگام برنامه‌ریزی سرمایه‌گذاری‌های جدید از آن استفاده می‌کنند. من و همکارانم این را در تحقیق خود در مورد مقایسه جایگزین های تامین آب برای ساحل هانتینگتون دریافتیم، حتی اگر فرضیات مطلوبی در مورد هزینه های نمک زدایی اقیانوس داشته باشیم.
تقریباً 97 درصد از آب روی سطح زمین در اقیانوس ها است – اما تبدیل آب دریا به آب شیرین پرهزینه و انرژی بر است و می تواند به حیات دریایی آسیب برساند.
پیشرفت های هزینه ای در فناوری عمده و آماده بازار در کوتاه مدت تا میان مدت بعید است. و هزینه‌های نمک‌زدایی ممکن است در واکنش به افزایش قیمت انرژی افزایش یابد، که تا نیمی از هزینه حذف نمک از آب را نشان می‌دهد.
علاوه بر این، پیش‌بینی هزینه‌های سرمایه‌ای برای نیروگاه‌های نمک‌زدایی اغلب به میزان زیادی هزینه واقعی این تأسیسات را کمتر نشان می‌دهد. به عنوان مثال، هزینه نهایی (1 میلیارد دلار) برای ساخت کارخانه نمک‌زدایی اقیانوس در کارلزبد، کالیفرنیا، که در اواخر سال 2015 افتتاح شد، چهار برابر بیشتر از پیش‌بینی اولیه بود.
مرکز ما همچنین بررسی کرده است که آیا لوله‌کشی در آب شیرین‌شده اقیانوس یک گزینه مناسب برای مناطق کوچک، معمولاً روستایی با سیستم‌های آب عمومی یا چاه‌های خصوصی است که خشک شده‌اند یا نزدیک به تخلیه هستند. در بخش‌های مختلف کالیفرنیا که این اتفاق افتاده است، مانند پورترویل در دره مرکزی و مونته‌سیتو در امتداد ساحل، ایالت بیش از 1 دلار به ازای هر گالن به کامیون‌ها در ذخایر کوچک آب بطر شده و فروش می‌پردازد. این حتی از گران ترین آب شیرین دریا نیز بسیار بالاتر است.
در این موارد، متوجه شده‌ایم که اقتصاد نسبی و حتی تأثیرات زیست‌محیطی ممکن است آشکار شود، اما سیاست و مدیریت خطوط لوله جدید اینطور نیست. این به این دلیل است که تامین آب معمولاً به صورت محلی اداره می‌شود و بسیاری از مناطق محلی فراتر از مناطقی که سود می‌برند باید با یک خط لوله جدید از ساحل موافقت کنند.
به طور گسترده‌تر، متوجه می‌شویم که طرفداران این پروژه‌ها به طور فعال استراتژی‌هایی را دنبال نمی‌کنند که دسترسی به آب را عادلانه‌تر کند، مانند طراحی ساختارهای نرخ آب و برق که خانوارهای کم درآمد ، کمک مالی به جوامع کوچک یا یکپارچه‌سازی سیستم‌های آب را از هزینه‌های بالاتر محافظت می‌کند.
گزینه های بهتر: حفاظت، استفاده مجدد، ذخیره سازی و تجارت
در بیشتر مکان‌ها، چندین گزینه تامین دیگر را می‌توان و باید پیش از نمک‌زدایی اقیانوس دنبال کرد. تمام این مراحل آب بیشتری را با هزینه کمتر تامین می کند.
اولین و نسبتاً ارزان ترین راه برای رفع کمبود آب، استفاده کمتر است. یافتن راه‌هایی برای ترغیب مردم به استفاده کمتر از آب می‌تواند تقاضای موجود را در بسیاری از مناطق شهری که قبلاً تلاش‌های حفاظتی را آغاز کرده‌اند، 30 تا 50 درصد کاهش دهد.
ثانیاً، بازیافت یا استفاده مجدد از پساب تصفیه شده اغلب ارزانتر از نمک زدایی است. فناوری و مقررات در این زمینه در حال پیشرفت است و این امر در حال حاضر سرمایه گذاری های بزرگی را در بازیافت در بسیاری از مناطق خشک ممکن می کند.
سوم، ظرفیت ذخیره سازی برای افزایش جذب آب طوفان – حتی در مناطقی که باران به ندرت می بارد – می تواند در مناطقی مانند لس آنجلس و بخش هایی از استرالیا با یک سوم تا نیمی از هزینه هر واحد آب شیرین شده دو یا چهار برابر شود.
حتی پاکسازی منابع آب زیرزمینی آلوده محلی و خرید آب از مصرف کنندگان کشاورزی مجاور، اگرچه اینها استراتژی های پرهزینه و از نظر سیاسی دشوار هستند، ممکن است قبل از نمک زدایی اقیانوس ها در نظر گرفته شوند.
امکان سنجی نمک زدایی به عنوان یک گزینه تامین محلی، امیدواریم تا اواسط قرن تغییر کند، زیرا مشکلات کمبود آب به دلیل تغییرات آب و هوایی افزایش می یابد. با این حال، در میان مدت، نمک‌زدایی اقیانوس‌ها اگر اصلاً در استراتژی‌های آب کل‌نگر برای مناطق شهری ساحلی وجود داشته باشد، هنوز نقش کوچکی بازی می‌کند.
