海水を飲料水に変え、世界中の何百万もの人々の供給を保証する技術である脱塩がどのように行われるかを理解する

MelodyAyres-Griffithsによる「MAG-DesalinationPlant」（CC BY 2.0）

脱塩は、塩水や汽水に存在する過剰な無機塩、微生物、その他の固体粒子を除去して、消費用の飲料水を得るための物理化学的水処理プロセスです。

水の脱塩は、熱蒸留または逆浸透という2つの従来の方法を使用して実行できます。熱蒸留は、雨の自然なサイクルを模倣しようとします。化石または太陽エネルギーを介して、液体の水が加熱されます。蒸発プロセスにより、水が液体から気体に変換され、固体粒子が保持され、水蒸気が冷却システムによって捕捉されます。低温にさらされると、水蒸気が凝縮して液体状態に戻ります。

逆浸透は、浸透の自然な現象を打ち消そうとします。自然界では、浸透とは、半透過性の膜を通過する流体の、最低濃度の媒体から最高濃度の媒体への移動であり、2つの流体のバランスを求めます。逆浸透には、自然の流れの方向を克服するために、自然界に見られるよりも高い圧力をかけることができるポンプシステムが必要です。このように、最も濃縮された媒体である塩または汽水は、最も濃縮されていない方向に移動します。半透過性の膜は、液体の通過のみを可能にし、固体粒子を保持し、海水の脱塩を可能にします。

適用性

国際再生可能エネルギー庁（イレーナ）は、脱塩と再生可能エネルギーに関する報告書（再生可能エネルギーを使用した水脱塩）で、脱塩が北アフリカの中東で人間の渇きと灌漑を鎮める最大の水源であると発表しましたそしていくつかのカリブ海の島々で。International Desalination Assossiation（IDA）のWebサイトで入手できる情報によると、世界中で3億人以上が脱塩によって毎日供給されています。

定期的な供給に脱塩法を使用している国は少なくとも150か国あり、特に砂漠地帯や中東や北アフリカなどの供給が困難な国があります。この技術のリーダーの1つはイスラエルであり、人口が消費する飲料水の約80％が海から来ています。

国連は水とエネルギーに関する報告書の中で、脱塩と脱塩水の汲み上げが特定の地域に改善をもたらすと報告していますが、この技術は貧しい地域、主に農業や農業などの大規模な水利用のために実行可能ではないと指摘しています場所が脱塩プラントから遠すぎる場合。主な障害は、水の脱塩プロセスと非常に遠い地域へのポンピングの両方が動作するために多くのエネルギーを必要とし、この方法がこれらの状況に適していないことです。

イレーナは、プロセスの高いエネルギーコストに加えて、水の脱塩は一般に化石エネルギーを供給源として使用しますが、それは持続可能ではなく、頻繁な価格変動があり、輸送が難しいと指摘します。組織はまた、再生可能エネルギー源が安くなるにつれて、これらを適用する必要があると主張しています。太陽エネルギーの使用と廃水からのエネルギーの回収は、脱塩のコストを削減するために国連とイレーナの両方によって示された代替案です。他の適切なエネルギー源は、風と地熱です。

脱塩からの廃水に関連する別の問題は、それらが直接海に投棄されることによって海洋生態系に悪影響を与える可能性があるという事実です。太平洋研究所、カリフォルニア州の独立した研究機関は、米国では、両方のカリフォルニア州、サンフランシスコ、モントレーベイに水淡水化によって引き起こされる影響を研究しました。

よると、カリフォルニアの海水淡水化における重要課題：海洋への影響報告書、排水がはるかに高い自然の濃度は海水で見つかったよりも、塩の濃度を有しており、組み込まれている化学添加物などの一部の海洋生物への毒性がある残基を、持っていますパイプ内で発生する腐食過程から放出される水と重金属の処理に。熱蒸留を使用するユニットの場合、排出される水が海水よりもはるかに高い温度であるという追加の問題が依然としてあります。

エネルギー消費を削減し、環境への影響を最小限に抑える新技術の開発を通じて、脱塩は世界中の水不足に関連する問題の代替となり、何百万もの人々の生活の質の向上に貢献する可能性があります。