Автор: Нехватка пресной воды в Крыму будет решать строительством опреснительных установок. И здесь представляется полезным опыт Мексики, которая стремится смягчить проблему засухи на обширной территории путем увеличения численности опреснительных установок. Решение – трудное, из-за непомерных затрат и значительного воздействия на окружающую среду.
Среди преимуществ этих очистных сооружений Габриэла Муньос, исследователь государственного университета Эль-Колехио-де-ла-Фронтера-Норте, относит к числу недостатков опреснительных установок – высокие затраты и образование вредного рассола и других сточных вод.
«Прежде чем рассматривать вопрос об опреснении, приоритетными должны быть такие меры, как экономия воды, инвестиции в зеленую инфраструктуру, сбор дождевой воды и повторное использование очищенной воды. Мы также должны сравнить затраты на строительство опреснительных установок с альтернативными вариантами”, — уверена д-р Муньос
И приводит расчёт стоимости опреснительных установок.
Стоимость одной опреснительной установки, одобренной в 2014 году Национальной водной комиссией (КОНАГУА) в северном штате Нижняя Калифорния, составила примерно 35 миллионов долларов США.
При производительности до 250 литров пресной воды в секунду (л/с).
Еще один завод с такой же мощностью, получивший окончательное одобрение в октябре 2020 года в соседнем штате Нижняя Калифорния-Сур, потребует инвестиций в размере более 55 миллионов долларов США.
При этом, в Мексике “не существует правил относительно того, как утилизировать рассол. Самое обычное, что можно сделать — это выбросить его на берег. Мы должны быть осторожны в обращении с рассолом из-за его токсичности для экосистем. Нет также установленной мощности для очистки всех сточных вод. Для конкретных районов опреснение воды не должно быть первым вариантом”, — уверена Габриэла Муньос, которая является жительницей засушливого, пограничного с США города Тихуана.
В период с 2012 по 2020 год природоохранные органы Мексики санкционировали, по меньшей мере 120 опреснительных установок, отклонили шесть заявок и еще пять находятся на стадии оценки.
Большинство новых проектов реализуются в трех штатах с острой нехваткой воды: северо-западных штатах Нижняя Калифорния и Нижняя Калифорния-Сур и юго-восточном штате Кинтана-Роо.
Между тем, в Мексике, где действует более 400 опреснительных установок, не проводилось никаких исследований их экологического воздействия, за исключением исследования “Опреснение воды”, опубликованного в 2000 году правительственным Мексиканским институтом водных ресурсов.
Одним из основных методов опреснения является термическая дистилляция, при которой морская вода нагревается до испарения, пар конденсируется с образованием пресной воды, а оставшаяся жидкость выбрасывается в виде концентрированного рассола.
Другой-обратный осмос, при котором вода фильтруется, а затем перекачивается под высоким давлением через тонкие мембраны, которые пропускают только жидкость и удерживают соль.
В 2019 году исследование “Состояние опреснения и производства рассола: глобальная перспектива”, подготовленное Институтом водных ресурсов, окружающей среды и здравоохранения Университета ООН, базирующимся в Онтарио, Канада, предупредило о растущих выбросах рассола и его серьезном воздействии на окружающую среду.
В ходе работ опреснительных установок по всему миру, в 2019 году было выброшено в общей сложности 142 миллиона кубометров вредных соляных отходов.
По последним данным Международной ассоциации опреснения воды, в мире насчитывается 18 214 опреснительных установок установленной мощностью 89 миллионов м3 в сутки, обслуживающих более 300 миллионов человек.
При этом, на каждый литр опресненной воды, приходится литр губительного рассола.
Мексика уже имеет более 400 опреснителей морской воды, но эксперты предупреждают о чрезмерных затратах и воздействии на окружающую среду.
Страна является второй вторая по величине экономикой Латинской Америки, располагает площадью 1,96 миллиона квадратных километров, 67 процентов из которых-засушливые и полузасушливые земли.
Доступность источников пресной воды при населении 129 миллионов человек сильно варьируется: дефицит воды наблюдается на Севере и обилие на Юге.
Из каждых 100 литров осадков 72 возвращаются в атмосферу через испарение, 22 стекают в реки и ручьи, а шесть питают 653 водоносных горизонта, из которых 108 были чрезмерно эксплуатированы, 32 имели засоленные почвы или солоноватую воду, а 18 имели инфильтрацию морской воды из-за повышения уровня моря и просачивания в грунтовые воды.
В целом, Мексика является второй страной Америки, испытывающей наибольший дефицит воды, после Чили.
Дефицит воды может стать проблемой к 2040 году, распространяясь от центра до Севера страны.
Практически весь Мексиканский залив и прибрежная часть Карибского моря представляют собой средне — высокий риск засухи, как раз там, где расположено большинство опреснительных установок, особенно с учетом того, что В Мексике водопользование интенсивно, что отражается в его водном следе – воздействии человеческой деятельности на воду – 1,978 м3/чел. в год по сравнению со средним мировым показателем в 1 385.
Соответственно, за последние пять месяцев в Мексике усилилась засуха – третий худший рекорд века – следствие климатического кризиса, свидетельствуют данные Национальной метеорологической службы.
Мексика граничит с Тихим океаном на западе и Атлантическим океаном на Востоке, и в общей сложности существует 150 муниципалитетов с береговой линией из общего числа 2 466, согласно Национальной политике в отношении морей и побережий Мексики.
В этом году Эктор Авинья, академик Инженерного исследовательского института Национального автономного университета Мексики, планирует масштабировать свой прототип геотермальной опреснительной установки в городе Лос-Кабос, расположенном в Нижней Калифорнии, примерно в 1 650 километрах к Северо-Западу от Мехико.
“Я не знаю, является ли это лучшим вариантом из-за образования рассола и эксплуатации скважин, но это хорошая альтернатива. Многие районы уже испытывают нехватку воды. В этих местах опреснение воды и пляжные скважины могут помочь восстановить водоносные горизонты”, — считает Эктор Авинья.
Проект стоимостью 500 000 долларов США предусматривает модернизацию экспериментальной установки с нынешних четырех м3 в день до 40 м3 и, если возможно, до 400 м3 в рамках инициативы, которая будет разработана совместно с государственным Мексиканским центром инноваций в области геотермальной энергетики.
Технологи использует преимущества близлежащих скважин с горячей водой для получения воды и геотермальной энергии.
При этом, стоимость одного м3 воды колеблется от 0,8 до 1,3 доллара, по сравнению с 0,6-1,00 доллара при использовании процессов обратного осмоса.
Национальное соглашение об инвестициях в инфраструктуру, подписанное между федеральным правительством и членами бизнес-сообщества в ноябре 2020 года, включает в себя строительство площадок для четырех опреснительных установок в Нижней Калифорнии, Нижней Калифорнии и Соноре с инвестициями в размере 643 миллионов долларов и производительностью 650 л/с.
Однако ученые рекомендуют, прежде чем переходить к опреснению, решить проблему плохой ирригации, утечек и старения инфраструктуры.
“До того, как рассматривать вопрос об опреснении, приоритетными должны быть такие меры, как экономия воды, инвестиции в зеленую инфраструктуру, сбор дождевой воды и повторное использование очищенной воды. Мы также должны сравнить затраты на строительство опреснительных установок с альтернативными вариантами”.
В 2014 году стали внедряться портативные опреснительной установки обратного осмоса, оснащенные солнечными панелями и батареями. Они имеют конкурентоспособную стоимость и является достойной альтернативой крупным станциям.
В целом, опыт Мексики может быть полезен и для коммунальщиков Крыма, который сталкивается со схожими проблемами, пусть и в меньших масштабах, так как экономика Мексики по ВВП эквивалентна экономики России.