"Voda, voda všade, ale ani kvapka na pitie." Toto je údajný nárek neznámeho námorníka, potreboval sa hydratovať, ale zo sladkej vody, a pritom bol nútený pozerať sa na nespočetné množstvo nezmrznuteľných galónov oceánska voda. Väčšina ľudí si uvedomuje, ako slaná alebo slaná je voda, a preto je pitná voda nevyhnutná. Za pitnú vodu považujeme pitnú vodu, pretože to spôsobuje postupné narušenie chemickej rovnováhy tela.
Oceánska voda predstavuje asi 97 percent vody Zeme; takmer všetky 3 percentá, ktoré sa považujú za „čerstvé“, sú pod zemou alebo inak nie sú k dispozícii pre ľudské použitie, pričom iba asi 1/440 čerstvej vody na Zemi zaberá rieky, potoky a jazerá. Vzhľadom na to, koľko je slanej vody, nemali by existovať účinné prostriedky na jej prispôsobenie na ľudskú konzumáciu?
V skutočnosti sa proces tzv odsoľovanie dosahuje práve toto. Dôležitosť odsoľovania na planéte s neustále rastúcou populáciou a mnohými regionálnymi nedostatkami vody kedykoľvek sa zvyšuje každý deň a vďaka výhodám odsoľovania stojí za to tento proces skontrolovať detail.
Druhy odsoľovania
Všetky typy mechanickej odsoľovania možno klasifikovať ako obidve tepelná desalinizácia alebo odsoľovanie membrán.
Odsoľovacie závody v komerčnom meradle zvyčajne využívajú druh odsoľovania membrány zahŕňajúci reverznú osmózu, ktorá sa vyskytuje cez polopriepustnú membránu. Membránová destilácia alebo MD, pri ktorej je prúd horúcej slanej vody vedený proti prúdu normálnej vody na opačnom mieste vodoodpudivej membrány, má niekoľko typov. Jeho výsledkom je pretláčanie vodnej pary zbavenej soli cez póry na chladnejšiu stranu membrány s nízkym tlakom.
Tepelná desalinizácia zahŕňa pridanie významného množstva tepla a často tiež zahrnuje destilačné procesy. Destilácia je varom roztoku, v ktorom má rozpustená látka vyššiu teplotu varu ako rozpúšťadlo (napr soľ), čo umožňuje zhromažďovanie vznikajúcich plynných pár ako destilátu, zatiaľ čo zvyšný soľný koncentrát je vyradené.
Výhody procesov odsoľovania
Výhody samotnej odsoľovania sú priame: čistejšia pitná voda pre občanov Zeme, z ktorých tretina nemá pravidelný prístup k tomuto životne dôležitému zdroju. Pokiaľ ide o výhody určitých druhov oproti iným, je možné ich ľahko opísať.
Tepelné odsoľovacie zariadenia, ktoré od roku 2020 vyrábali väčšinu odsoľovanej vody na svete, sú jednoduché stavať a prevádzkovať hlavne preto, že nemajú žiadne pohyblivé časti okrem čerpadiel a pozostávajú hlavne z pevne utiahnutých častí zabalené elektrónkové siete. Tieto odsoľovače môžu tiež dosiahnuť veľmi vysokú úroveň čistenia.
Membránou poháňané procesy vrátane odsoľovania elektrolýzou sú zvyčajne energeticky oveľa menej náročné než tepelné, a nespoliehajú sa na fosílne palivá alebo jadrovú energiu, ako to robí väčšina tepelných elektrární v prevádzke dnes. Ponúkajú nízke prevádzkové teploty a tlaky ako ich tepelné náprotivky.
Nevýhody procesov odsoľovania
Medzi výzvy týkajúce sa odsoľovania patrí znečistenie spôsobené veľkými tepelnými odsoľovačmi a veľké množstvo energie potrebnej na ich prevádzku. Pretože svet smeruje k čoraz väčšiemu využívaniu alternatívnych zdrojov energie, táto obava by sa mala časom zmierniť.
Zatiaľ čo membránové procesy sú čistejšie a bezpečnejšie, je tiež nákladnejšie postaviť zariadenia na odsoľovanie v komerčnom meradle tohto typu. Membrány sa tiež degradujú nadmerným zvlhčovaním a inými typmi kontaminácie a proces nie je v súčasnosti taký efektívny ako väčšina typov tepelnej desalinizácie.
Nedávno, v roku 2019, sa vedcom podarilo vytvoriť techniku slnečnej destilácie, ktorá spočíva v zameraní slnečného žiarenia na konkrétne škvrny a selektívne priepustná membrána, vriaca voda sa tam zachytáva a pretláča sa na opačnú stranu membrány, kde sa zhromažďuje nanovo.