Augančiai pasaulio populiacijai stinga geriamojo vandens, o klimato kaita šią situaciją dar labiau paaštrina. Karščio bangos išdžiovina ežerus, o smarkios liūtys užteršia vandenį. Inžinieriai siūlo šios problemos sprendimo būdų. Vienas jų – šiltas oras.
Rekordinis karštis vieną 2022 m. vasaros dieną ištirpdė 6 km3 Grenlandijos ledo dangos. Tai atitinka maždaug 6 000 mlrd. litrų gryno gėlo vandens – daugiau nei pakankamai, kad tą vasarą būtų buvę galima numalšinti visų pasaulio gyventojų troškulį.
Gėlo vandens trūkumas jaučiamas daugelyje pasaulio vietų. Kas ketvirtas pasaulio gyventojas neturi tiesioginės prieigos prie švaraus vandens. Kasmet tai nusineša daugiau kaip milijoną gyvybių, o dėl klimato kaitos ši problema tik didės. Didžiuosiuose pasaulio regionuose vandens ištekliai priklauso nuo per metus į upelius ir upes ištirpstančio sniego kiekio.
Tačiau, pakilus pasaulinei temperatūrai, kris mažiau sniego, o vasarą trūks tirpsmo vandens. Be to, dažnėja ekstremalios liūtys, kai lietaus vanduo užlieja kanalizaciją ir užteršia geriamojo vandens rezervuarus.
Inžinieriai sunkiai dirba, kad išsaugotų gėlą vandenį. Pasaulio gyventojų troškulį numalšinti padės išmanesnis lietaus vandens surinkimas, nauji filtravimo įrenginiai ir mašina, geriamąjį vandenį išgaunanti iš oro.
Vanduo – gyvybei būtina sąlyga
Ieškodami gyvybės kitose planetose, žvalgomės vietų, kuriose yra vandens. Vanduo – gyvybei būtina sąlyga. 60 % jūsų kūno ir 90 % kraujagyslėmis tekančio kraujo sudaro vanduo.
Mūsų Mėlynojoje planetoje yra apie 1,4 mlrd. km3 vandens. Jei jį paskirstytume tolygiai, vienam gyventojui tektų 180 mlrd. litrų, tačiau gėlas vanduo sudarytų tik 4,5 mlrd. litrų. Maždaug du trečdaliai gėlo vandens sudaro ašigaliuose esantį ledą, ledynus ir sniegą. Kiekvienam iš mūsų vis dar lieka milijonai litrų vandens, tačiau jo ištekliai senka, o klimato kaita šią problemą dar labiau didina.
Ateityje sausros laikotarpiai bus ilgesni, o kylantis jūros lygis pakrančių gėlo vandens šaltinius gali užteršti druska. JT apskaičiavo, kad 2040 m. kas ketvirtam pasaulio gyventojui bus sudėtinga gauti gėlo vandens.
Iš tiesų jau dabar net ir dideliems miestams sunku gauti pakankamai vandens. Dauguma pasaulio didmiesčių įkurti prie gėlo vandens šaltinių, pavyzdžiui, upių ir ežerų. Tačiau, jiems išaugus iki dabartinio dydžio, vandens tiekimas tampa vis didesniu iššūkiu.
20 mln. gyventojų turintis Meksikas įsikūręs senoje vandeningoje pelkėje. Miestui augant, pelkė buvo nusausinta, ežerai užpilti. Dabar pusė gėlo vandens miestui tiekiama iš tolimesnių vietovių. Tokių miestų kaip Meksikas gėlo vandens atsargas niokoja ir visuotinis atšilimas su sausros laikotarpiais bei dažnomis liūtimis, kurios užteršia geriamojo vandens saugyklas.
Ištroškę miestai skęsta lietuje
Lyjant pelkės, ežerai ir upės nebegali sugerti vandens, todėl nuotekų sistema persipildo ir nešvarus vanduo teka miesto gatvėmis, kol galop susigeria.
Kai kuriuose miestuose vandens tiekimas yra taip sutrikęs, kad valdžios institucijos baiminasi vadinamosios nulio dienos, kai vandens paprasčiausiai nebeliks. Taip 2018 m. nutiko Keiptaune, Pietų Afrikos Respublikoje. Nedaug trūko, kad 6 mln. miesto gyventojų būtų nutrauktas vandens tiekimas. Nelaimės pavyko išvengti tik todėl, kad gyventojai ėmė taupyti vandenį ir sumažino jo suvartojimą daugiau kaip 50 %.
Panaši situacija susiklostė ir Čenajuje, Indijoje. 8 mln. gyventojų turinčiame mieste dauguma žmonių priklausomi nuo vandens iš autocisternų. Begalinės jų eilės kasdien važiuoja į miestą net ir tuomet, kai būna kritulių. Žinoma, taip aprūpinti miestą vandeniu yra brangu, sudėtinga ir nepatikima, todėl gyvenamųjų namų komplekse „Akshaya Adora“ išbandoma nauja paprasta sistema, galinti šio rajono gyventojams tiekti gėlą vandenį.
Lietaus vanduo nuo stogų, aikščių ir šaligatvių nukreipiamas į lietaus kanalus, o iš jų – į filtravimo įrenginius. Juose vanduo išvalomas ir nukreipiamas į rezervuarus, iš kurių gyventojai aprūpinami vandeniu per sausrą.
Lietaus vandens surinkimas yra kruopščiai išbandytas ir veiksmingas sprendimas. Jis gali būti įvairaus masto – nuo vieno paprasto namelio Afrikoje iki tarptautinio Frankfurto oro uosto. Pastarajame ant 28 000 m2 ploto terminalo stogo krentantis lietus surenkamas ir pakartotinai panaudojamas tualetams ir kitoms reikmėms. Taip oro uostas kasmet sutaupo apie 1 mln. m3 vandens.
Lietaus vandens gerti negalima
Deja, net ir išvalyto lietaus vandens gerti negalima. Nešvarumus iš surinkimo vietos sunku išfiltruoti, todėl lietaus vanduo paprastai priskiriamas pilkajam vandeniui – jį galima naudoti valymo, drabužių skalbimo ar laistymo reikmėms. Kad vanduo būtų tinkamas gerti, jį reikia dar kartą išvalyti. Tai galima padaryti didelėse centrinėse valymo gamyklose, tačiau besivystančiose šalyse tokių gamyklų yra nedaug, todėl kaimuose gali trūkti švaraus vandens, net jei juose ir yra lietaus vandens surinkimo šulinių.
Tokioje situacijoje padėti gali „Water Box“ – šaldytuvo dydžio mobilusis valymo įrenginys, sukurtas JAV Mičigano valstijos Flinto miesto gyventojams.
Flinte yra pakankamai vandens, tačiau, kaip ir daugelyje kitų vietų, miesto vandentiekio linijos prastai prižiūrimos, o 2014 m. geriamajame vandenyje aptikta labai didelė švino ir legionelių bakterijų koncentracija. Tai paskatino verslininkus sukurti „Water Box“. Užterštas vanduo pereina per šešis labai smulkius mechaninius filtrus, aktyvintosios anglies filtrą ir UV filtrą, naikinantį bakterijas.
Per minutę ši dėžė gali išvalyti apie 40 l gryno vandens. Šį mobilųjį įrenginį sukūrę verslininkai tikisi, kad jis patenkins ne tik Flinto gyventojų poreikius. Mieste naudojama versija optimizuota švinui ir legionelėms šalinti, tačiau filtro modulį galima naudoti ir tokiems taršos šaltiniams kaip virusai ar parazitai. „Water Box“ yra gana paprastas ir tvirtas įrenginys, jį būtų galima naudoti besivystančiose šalyse. Sukombinuotas kartu su lietaus vandens surinkimo rezervuaru ir saulės jėgaine, „Water Box“ geriamuoju vandeniu galėtų aprūpinti visą kaimą.
Vis dėlto šiam įrenginiui reikalingas vandens tiekimas, o kai kuriuose Afrikos kaimuose vanduo pėsčiomis pasiekiamas tik per kelias valandas. Negana to, vandens šaltinis gali būti išdžiūvęs. Šią problemą galėtų išspręsti kitas prietaisas – „Majik Water“, vandenį galintis gaminti iš oro.
Žemės atmosferoje yra 13 000 km3 gėlo vandens. Tai yra šešis kartus daugiau nei visose pasaulio upėse, upeliuose ir vandentiekiuose kartu sudėjus. „Majik Water“ surenka drėgmę iš atmosferos ir paverčia ją geriamuoju vandeniu. Įrenginys gali tiekti apie 120 l vandens per dieną, o to pakanka šeimai, mokyklai ar nedideliam laukui.
Šiltas oras tampa grynu vandeniu
„Majik Water“ įsiurbia šiltą orą, tuomet kompresorius jį atvėsina, vanduo kondensuojasi ir gali būti surenkamas. Vėliau jis išvalomas ir papildomas kalciu bei magniu, kurių yra ir įprastame geriamajame vandenyje. Prietaisui energiją tiekia keli saulės elementų moduliai, o kad jis veiktų, oro drėgmė turi būti tik apie 35 %. Vadinasi, jį galima naudoti beveik visame pasaulyje.
Vis dėlto sausiausiuose dykumų regionuose ore paprasčiausiai nepakanka drėgmės. Tokiose vietovėse vienintelis sprendimas gali būti vandenyno vandens gėlinimas. Arabų šalyse vanduo gėlinamas jau daugiau kaip 50 metų. Šiam metodui reikia daug energijos, o jei ji gaunama deginant iškastinį kurą, gėlo vandens gamybos procese išmetama daug CO2. Tai spartina visuotinį atšilimą ir dar labiau didina geriamojo vandens trūkumą.
Tačiau situacija keičiasi. Prieš 30 metų 1 000 l vandenyno vandens išgėlinti reikėjo 40 kWh energijos. Taikant naujausius metodus, 1 000 l vandens sunaudojama apie 4 kWh energijos. Nors pokytis akivaizdus, energijos sąnaudos vis tiek yra 10–20 kartų didesnės nei vandenį pumpuojant iš žemės gelmių arba surenkant iš ežerų.
Techniniais sprendimais galima išspręsti vandens trūkumo problemą labiausiai nukentėjusiose vietose, tačiau tvaresnis sprendimas – mažinti drėkinimą, riboti vandens švaistymą ir neteršti turimų geriamojo vandens šaltinių.
Taip galėtume ne tik miestuose, bet ir visame pasaulyje užkirsti kelią bauginančiai nulio dienai, kai iš vandens čiaupų neišbėgs nė lašelis vandens.
Comments are closed.