Het snel stijgende aantal ontziltingsinstallaties wereldwijd – nu bijna 16, 000, met capaciteit geconcentreerd in het Midden-Oosten en Noord-Afrika - een groeiende dorst naar zoet water lessen, maar ook een zout dilemma creëren:hoe om te gaan met alle met chemicaliën beladen overgebleven pekel.

In een door de VN gesteund document, experts schatten de zoetwaterproductiecapaciteit van ontziltingsinstallaties op 95 miljoen kubieke meter per dag - gelijk aan bijna de helft van de gemiddelde stroom over de Niagara-watervallen.

Voor elke liter zoetwateropbrengst, echter, ontziltingsinstallaties produceren gemiddeld 1,5 liter pekel (hoewel de waarden sterk variëren, afhankelijk van het gebruikte zoutgehalte van het voedingswater en de gebruikte ontziltingstechnologie, en lokale omstandigheden). wereldwijd, fabrieken lozen nu elke dag 142 miljoen kubieke meter zoutoplossing (een stijging van 50% ten opzichte van eerdere beoordelingen).

Dat is genoeg in een jaar (51,8 miljard kubieke meter) om Florida onder de 30,5 cm (1 voet) pekel te dekken.

De auteurs, van het Canadese Instituut voor Water van de UN University, Milieu en Gezondheid, Wageningen Universiteit, Nederland, en het Gwangju Instituut voor Wetenschap en Technologie, Republiek Korea, analyseerde een onlangs bijgewerkte dataset - de meest complete die ooit is samengesteld - om 's werelds sterk verouderde statistieken over ontziltingsinstallaties te herzien.

En ze pleiten voor verbeterde strategieën voor pekelbeheer om een ​​snelgroeiende uitdaging aan te gaan, nota nemend van voorspellingen van een dramatische stijging van het aantal ontziltingsinstallaties, en dus het geproduceerde volume pekel, wereldwijd.

Uit de krant bleek dat 55% van de wereldwijde pekel wordt geproduceerd in slechts vier landen:Saoedi-Arabië (22%), VAE (20,2%), Koeweit (6,6%) en Qatar (5,8%). Midden-Oosterse planten, die grotendeels werken met behulp van zeewater en thermische ontziltingstechnologieën, produceren doorgaans vier keer zoveel pekel per kubieke meter schoon water als planten waar rivierwatermembraanprocessen domineren, zoals in de VS.

De krant zegt dat methoden voor het verwijderen van pekel grotendeels worden bepaald door geografie, maar omvatten traditioneel directe lozing in oceanen, oppervlaktewater of riolering, diepe putinjectie- en pekelverdampingsvijvers.

Ontziltingsinstallaties in de buurt van de oceaan (bijna 80% van de pekel wordt geproduceerd binnen 10 km van een kustlijn) lozen meestal onbehandelde afvalpekel rechtstreeks terug in het mariene milieu.

De auteurs noemen grote risico's voor het leven in de oceaan en mariene ecosystemen die worden gevormd door pekel die het zoutgehalte van het ontvangende zeewater aanzienlijk verhoogt, en door de oceanen te vervuilen met giftige chemicaliën die worden gebruikt als anti- en anti-fouling in het ontziltingsproces (koper en chloor zijn van groot belang).

"Onderstromen van pekel putten opgeloste zuurstof in de ontvangende wateren uit, " zegt hoofdauteur Edward Jones, die bij UNU-INWEH werkte, en zit nu aan de Wageningen Universiteit, Nederland. "Een hoog zoutgehalte en een verlaagd gehalte aan opgeloste zuurstof kunnen grote gevolgen hebben voor bodemorganismen, wat zich kan vertalen in ecologische effecten die in de hele voedselketen waarneembaar zijn."

In de tussentijd, de paper benadrukt de economische kansen om pekel in de aquacultuur te gebruiken, om zouttolerante soorten te irrigeren, om elektriciteit op te wekken, en door het terugwinnen van het zout en de metalen in pekel, waaronder magnesium, gips, natriumchloride, calcium, potassium, chloor, broom en lithium.

Met betere technologie, een groot aantal metalen en zouten in het afvalwater van de ontziltingsinstallatie zou kunnen worden gewonnen. Deze omvatten natrium, magnesium, calcium, potassium, broom, boor, strontium, lithium, rubidium en uranium, allemaal gebruikt door de industrie, in producten, en in de landbouw. De benodigde technologieën zijn onvolwassen, echter; het terugwinnen van deze hulpbronnen is momenteel economisch niet-concurrerend.

"Het is nodig om dergelijk onderzoek te vertalen en een milieuprobleem om te zetten in een economische kans, " zegt auteur Dr. Manzoor Qadir, Adjunct-directeur van UNU-INWEH. "Dit is vooral belangrijk in landen die grote hoeveelheden pekel produceren met een relatief lage efficiëntie, zoals Saoedi-Arabië, VAE, Koeweit en Qatar."

"Het gebruik van zout drainagewater biedt potentiële commerciële, sociale en ecologische voordelen. Reject pekel is gebruikt voor aquacultuur, met een toename van de visbiomassa van 300% bereikt. Het is ook met succes gebruikt om het voedingssupplement Spirulina te kweken, en om voedergewassen en gewassen te irrigeren (hoewel dit laatste gebruik progressieve verzilting van het land kan veroorzaken)."

"Ongeveer 1,5 tot 2 miljard mensen leven momenteel in gebieden met fysieke waterschaarste, waar de watervoorraden onvoldoende zijn om aan de watervraag te voldoen, tenminste een deel van het jaar. Ongeveer een half miljard mensen ervaren het hele jaar door waterschaarste, " zegt dr. Vladimir Smakhtin, een co-auteur van het artikel en de directeur van UNU-INWEH, wiens instituut actief onderzoek doet naar een verscheidenheid aan onconventionele waterbronnen.

"Het is dringend nodig om ontziltingstechnologieën betaalbaarder te maken en uit te breiden naar lage-inkomens- en lage-middeninkomenslanden. Hoewel, we moeten de potentieel ernstige nadelen van ontzilting aanpakken - de schade van pekel en chemische vervuiling voor het mariene milieu en de menselijke gezondheid."

"Het goede nieuws is dat er de afgelopen jaren inspanningen zijn geleverd en met voortdurende technologische verfijning en verbetering van de economische betaalbaarheid, we zien een positieve en veelbelovende vooruitzichten."

Achtergrond

De groei van ontzilting

Beginnend met een paar, voornamelijk faciliteiten in het Midden-Oosten in de jaren zestig, vandaag 15, Er zijn 906 operationele ontziltingsinstallaties in 177 landen. Tweederde van dergelijke fabrieken staat in landen met een hoog inkomen.

Het proces wordt betaalbaarder, de krant zegt, toe te schrijven aan dalende kosten als gevolg van voortdurende verbeteringen in membraantechnologieën, energieterugwinningssystemen, en de koppeling van ontziltingsinstallaties met hernieuwbare energiebronnen.

Pekelbeheer kan tot 33% van de kosten van een fabriek vertegenwoordigen en behoort tot de grootste belemmeringen voor een meer wijdverbreide ontwikkeling.

Bijna de helft van de wereldwijde ontziltingscapaciteit bevindt zich in het Midden-Oosten en Noord-Afrika (48%), met Saoedi-Arabië (15,5%), de Verenigde Arabische Emiraten (10,1%) en Koeweit (3,7%) zijn zowel de belangrijkste producenten in de regio als wereldwijd.

Oost-Azië en de Stille Oceaan en Noord-Amerika produceren 18,4% en 11,9% van het wereldwijde ontzilt water, voornamelijk dankzij de grote capaciteiten in respectievelijk China (7,5%) en de VS (11,2%).

Het wijdverbreide gebruik van ontzilting in Spanje (5,7%) is goed voor meer dan de helft van de totale ontzilting in West-Europa (9,2%). Het wereldwijde aandeel in ontziltingscapaciteit is lager voor Zuid-Azië (3,1%), Oost-Europa en Centraal-Azië (2,4%) en Sub-Sahara Afrika (1,9%) waar ontzilting voornamelijk beperkt is tot kleine faciliteiten voor particuliere en industriële toepassingen.

Ontzilting is een essentiële technologie in het Midden-Oosten en voor kleine eilandstaten die doorgaans geen hernieuwbare waterbronnen hebben.

Acht landen:de Malediven, Singapore, Katar, Malta, Antigua en Barbuda, Koeweit, De Bahama's en Bahrein kunnen door middel van ontzilting in al hun waterbehoeften voorzien. Zes anderen kunnen meer dan 50% van hun wateronttrekkingen opvangen door ontzilting:Equatoriaal-Guinea, VAE, Seychellen, Kaapverdië, Oman en Barbados.

Bijna 22 miljoen m3/dag pekel wordt geproduceerd op een afstand van meer dan 50 km van de dichtstbijzijnde kustlijn. Ondanks de grote hoeveelheid pekel die in deze gebieden wordt geproduceerd, er zijn zeer weinig economisch haalbare en milieuvriendelijke opties voor pekelbeheer. In het binnenland geproduceerde pekel vormt een belangrijk probleem voor veel landen in alle wereldregio's, met 64 landen die er meer dan 10 produceren, 000 m3/dag pekel op locaties in het binnenland.

De productie van pekel in het binnenland is met name een probleem in China (3,82 miljoen m3/dag), VS (2,42 miljoen m3/dag) en Spanje (1,01 miljoen m3/dag).