"מים, מים בכל מקום, אבל לא טיפה לשתייה." זו קינה כביכול של מלח לא ידוע, נזקק להרטיב את עצמו אך ממים מתוקים, אך נאלץ להביט על גלונים בלתי מסופרים של בלתי ניתנים לשתייה מי ים. לרוב כולם מודעים למידת מים מלוחים, או מלוחים, וכי הדבר הופך אותם לבלתי ניתנים לשתייה. אנו מכנים מים שאינם ניתנים לשתייה שאינם ניתנים לשתייה, בגלל ההפרעה ההולכת וגוברת לשיווי המשקל הכימי בגוף זה גורם.
מי האוקיאנוס מהווים כ- 97 אחוז ממי כדור הארץ; כמעט כל שלושת האחוזים הנחשבים "טריים" הם תת קרקעיים או שאינם זמינים לשימוש אדם אחרת, כאשר רק כ -1 / 400 מהמים המתוקים של כדור הארץ תופסים נהרות, נחלים ואגמים. אם ניקח בחשבון כמה מי מלח יש, לא צריך להיות אמצעי יעיל להפוך אותם למאכלים לצריכה אנושית?
למעשה, התהליך נקרא הַתפָּלָה משיג בדיוק את זה. חשיבות ההתפלה על כוכב לכת עם אוכלוסייה הולכת וגדלה והרבה מחסור במים אזורי בכל עת עולה בכל יום, ויתרונות ההתפלה הופכים את התהליך לביקור פרט.
סוגי התפלה
ניתן לסווג את כל סוגי ההתפלה המכנית התפלה תרמית אוֹ התפלת קרום.
מתקני התפלה בקנה מידה מסחרי משתמשים בדרך כלל במעין התפלת קרום הכוללת אוסמוזה הפוכה, המתרחשת על פני קרום חדיר למחצה. זיקוק ממברנה או MD, שבו זרם מים מלוחים חמים מנוגדים לזרם מים רגילים במקום הנגדי של קרום דוחה מים, מגיע בכמה סוגים. התוצאה שלה היא לדחוף אדי מים נקיים ממלח דרך הנקבוביות לצד הקריר יותר ובלחץ התחתון של הקרום.
התפלה תרמית כוללת תוספת של כמויות משמעותיות של חום ולעיתים קרובות כוללת גם תהליכי זיקוק. זיקוק הוא הרתיחה של תמיסה שבה למומס נקודת רתיחה גבוהה יותר ממס (כגון מלח), מה שמאפשר לאסוף את אדי הגז המופקים כזקק בעוד שהתרכיז המלוח שנותר הוא מוּשׁלָך.
יתרונות תהליכי התפלה
היתרונות של ההתפלה עצמה הם פשוטים: מי שתייה נקיים יותר לאזרחי כדור הארץ, שליש מהם חסרים גישה קבועה למשאב חיוני זה. מבחינת היתרונות של סוגים מסוימים על פני אחרים, די קל לתאר אותם.
מפעלים להתפלה תרמית, שייצרו את מרבית המים המותפלים בעולם החל משנת 2020, הם קלים לבנות ולהפעיל, בעיקר מכיוון שאין להם חלקים נעים מלבד משאבות והם מורכבים בעיקר מקרוב ארוז רשתות צינורות. מתפיחים אלה יכולים גם להשיג טיהור גבוה מאוד.
תהליכים מונעי ממברנה, כולל התפלה באמצעות אלקטרוליזה, הם בדרך כלל הרבה פחות עתירי אנרגיה מאשר תרמיים ואינם מסתמכים על דלקים מאובנים או אנרגיה גרעינית, וכך גם מרבית המפעלים התרמיים הפועלים היום. הם מציעים טמפרטורות הפעלה ולחצים נמוכים יותר מאשר עמיתיהם התרמיים.
חסרונות של תהליכי התפלה
אתגרי ההתפלה כוללים את הזיהום שנוצר על ידי מתקני התפלה בקנה מידה גדול בסגנון תרמי וכמות האנרגיה הגדולה הנדרשת להפעלתם. ככל שהעולם הולך לעבר השימוש הגובר במקורות אנרגיה חלופיים, דאגה זו צריכה להתפוגג עם הזמן.
אמנם תהליכי קרום נקיים ובטוחים יותר, אך גם יקר יותר לבנות מפעלי התפלה בקנה מידה מסחרי מסוג זה. כמו כן, הקרומים מתפרקים באמצעות הרטבה מוגזמת וסוגים אחרים של זיהום, והתהליך אינו יעיל כרגע כמו רוב סוגי ההתפלה התרמית.
לאחרונה, בשנת 2019, החוקרים הצליחו ליצור טכניקת זיקוק סולארית הכוללת מיקוד אור שמש בנקודות מסוימות של א קרום חדיר סלקטיבי, מים רותחים שנאספים שם ומכריחים אותו לצד הנגדי של הקרום, שם הוא נאסף מִחָדָשׁ.