science >> Wetenschap >  >> Natuur

Steden wenden zich tot ontzilting voor waterveiligheid, maar tegen welke prijs?

De grootste ontziltingsinstallatie in Australië, Victoria's 'waterfabriek' van A $ 3,5 miljard kan in bijna een derde van de behoeften van Melbourne voorzien. Krediet:Nils Versemann/Shutterstock

Het verwijderen van zouten en andere onzuiverheden uit water is echt moeilijk. Al duizenden jaren mensen, inclusief Aristoteles, geprobeerd om van zeewater zoet water te maken. In de 21ste eeuw, Dankzij de vooruitgang in ontziltingstechnologie kunnen waterautoriteiten in Australië en wereldwijd met een druk op de knop overvloedig zoet water leveren.

Het bereiken van waterveiligheid met behulp van ontzilting is nu een prioriteit voor de meeste Australische hoofdsteden, op één na allemaal aan de kust. Door de overvloed aan zeewater als bron te gebruiken, deze aanpak is bedoeld om de watervoorziening van onze steden 'klimaatbestendig' te maken.

Het is nu moeilijk te geloven dat nog in 2004 alle Australische waterautoriteiten in de hoofdstad afhankelijk waren van stuwdammen voor oppervlaktewater of grondwater voor de drinkwatervoorziening. Sinds de eerste ontziltingsinstallatie van Perth in 2006 werd voltooid, Australische hoofdsteden hebben massale "waterfabrieken" voor ontzilting van zeewater omarmd als een manier om de waterzekerheid te vergroten.

Perth en Adelaide zijn tot nu toe het meest afhankelijk geweest van ontzilting. Canberra, Hobart en Darwin zijn de enige hoofdsteden zonder ontzilting.

De droogte die alles veranderde

Van de late jaren 1990 tot 2009 leed het zuidoosten van Australië door de millenniumdroogte. Dit was een tijd van wijdverbreide waterstress. Het veranderde de Australische waterindustrie voor altijd.

Alle grote waterschappen zagen hun waterberging kelderen. De opslagplaatsen in Melbourne daalden tot 25% in 2009. De wateropslag van Gosford-Wyong, leveren aan een snelgroeiend gebied van meer dan 300, 000 mensen aan de centrale kust van New South Wales, gedaald tot 10% capaciteit in 2007.

Dit waren bekende problemen in locaties als Perth, waar de grote droge episch is. Al meer dan vier decennia, de inwoners van de stad hebben hun voorraad oppervlaktewater zien slinken. Opmerkelijk, slechts ongeveer 10% van het water van Perth komt nu uit deze bron.

De twee ontziltingsinstallaties van Perth hebben een gecombineerde productie van maximaal 145 miljard liter (gigaliter, GL) per jaar. Dat is bijna de helft van de waterbehoefte van de stad. Beide zijn in gebruik gebleven sinds ze werden gebouwd.

Moderne ontzilting op industriële schaal maakt gebruik van omgekeerde osmose om zout en andere onzuiverheden uit zeewater te verwijderen. Water wordt onder hoge druk door een reeks membranen geperst waardoor zout en andere onzuiverheden niet kunnen passeren.

Ontwerp, de bouw- en onderhoudskosten van deze industriële installaties zijn hoog. Ze gebruiken ook enorme hoeveelheden elektriciteit, waardoor de uitstoot van broeikasgassen toeneemt, tenzij hernieuwbare energiebronnen worden gebruikt.

Een andere zorg is de terugkeer van het overtollige zout naar het milieu. Australische studies hebben een minimale impact aangetoond.

Net zoals veel van de enorme nieuwe ontziltingsfabrieken werden voltooid, en trots geopend door lachende politici, het begon te regenen. De ontziltingsinstallaties werden uitgeschakeld terwijl de opslagruimten gevuld waren. Echter, waterverbruikers moesten nog steeds betalen voor het onderhoud van de slapende planten - honderden miljoenen dollars per jaar in het geval van de fabrieken in Melbourne en Sydney.

Planten uit mottenballen halen

Nu is de droogte teruggekeerd naar Zuidoost-Australië. Alweer, veel wateropslagplaatsen in de hoofdstad zijn sterk in verval. Dus wat is de reactie van waterschappen in het ontmantelingstijdperk? Niet verrassend, meer ontzilting is hun antwoord.

Een voor een worden de ontziltingsinstallaties weer ingeschakeld. Sydney is net begonnen met het herstarten van zijn fabriek, die in 2010 in gebruik werd genomen. Adelaide heeft plannen om de bescheiden productie van zijn fabriek dit jaar aanzienlijk te verhogen. De Gold Coast-fabriek, die ook Brisbane kan bevoorraden, werkt op een laag niveau in de modus "hot standby".

Na een droge winter Melbourne Water heeft de Victoriaanse regering geadviseerd om de grootste bestellingen voor ontzilt water te doen sinds de fabriek, in staat om 150GL per jaar te produceren, werd voltooid in december 2012. Meer dan vier jaar stilgelegd, het leverde zijn eerste water aan reservoirs in maart 2017. De aanbevolen jaarlijkse bestelling van 100GL vanaf april van dit jaar is bijna een kwart van de jaarlijkse vraag van Melbourne. De fabriekscapaciteit kan worden uitgebreid tot 200GL per jaar.

Toen onlangs bosbranden de grootste wateropslag van Victoria bedreigden, de Thomson-dam, de regering zei dat ontzilt water zou kunnen worden gebruikt om de 150GL per jaar uit de dam te vervangen.

Sydney's plan voor toekomstige droogtes is om de output van zijn ontziltingsinstallatie te verdubbelen van 250 miljoen liter (megaliter, ML) per dag tot 500ML per dag. Dit zou zijn bijdrage van 15% tot 30% van de vraag naar water in Sydney brengen.

Perth, Adelaide, Melbourne, Brisbane en de Gold Coast hebben al de capaciteit om grotere delen van hun bevolking te voorzien van ontzout water als dat nodig is.

Hoe zit het met de binnenlandse en regionale nederzettingen in heel Australië? Grootschalige ontziltingsinstallaties zijn mogelijk niet levensvatbaar voor Canberra en andere centra in het binnenland. Deze regio's hebben voldoende grondwater nodig en winning is mogelijk niet milieuvriendelijk.

Hoe veel, dan, betalen we voor het water dat we gebruiken?

De fabrieken die onze grootste steden bevoorraden, kosten miljarden om te bouwen en te onderhouden, zelfs als ze jaren stil zitten.

De Australian Water Association schat dat de kosten voor het leveren van ontzilt water sterk uiteenlopen, van $ 1 tot $ 4 per kL.

In feite, waterkosten in het algemeen variëren enorm, afhankelijk van de locatie en hoeveel wordt gebruikt. De prijsstructuren zijn ongeveer net zo complex als abonnementen voor mobiele telefoons of ziektekostenverzekeringen.

De hoogste prijs is in Canberra, waar inwoners $ 4,88/kL betalen voor elke kL die ze meer dan 50kL per kwartaal gebruiken. Het goedkoopste tarief is $ 1,06/kL van Hobart.

De kwestie van de waterprijsstelling leidt tot de vraag wat er is gebeurd met de alternatieve strategieën – recycling en vraagbeheer – die steden nastreefden voordat ontzilting de favoriete aanpak werd? En hoe verhouden deze zich tot de dure, energieverslindend ontziltingsproces? We zullen deze vragen in ons tweede artikel bespreken.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.