В решении одной из важнейших для человечества проблем опреснения морской воды Израиль стал мировым лидером
В условиях постоянного роста числа людей на Земле и все возрастающего дефицита пресной воды получение пресной воды из морской путем ее опреснения становится одной из важнейших для всего человечества. Для некоторых стран в далекой перспективе, для других таких как Иран, Саудовская Аравия, Израиль и многих других без решения её выживание невозможно. Создав революционно новые технологии, Израиль решил эту проблему, став мировым лидером. Израиль не только опресняет морскую воду, но и перерабатывает 86% своих сточных вод для использования в сельском хозяйстве. Более 50% воды, используемой для домашних, сельскохозяйственных и промышленных нужд, производится искусственно. По определению газеты «Нью-Йорк Таймз» еврейское государство является «гигантом опреснения» и «сверхдержавой десалинизации.
Публикуемая статья рассказывает о том, как решена эта проблема в стране, в которой дефицит воды в течение тысячелений казался неразрешимой проблемой.
Проблема питьевой воды в Израиле решена.
Академик Олег Фиговский – президент IAI (Israel)
Проблемы снабжения населения питьевой водой остро встают в большинстве стран. Есть даже предложения использовать для этого ледники, транспортируя их к берегам Европейских стран. Широкое применение находят и методы опреснения морской воды и именно Израиль является ведущим игроком на рынке новых промышленных технологий опреснения. Так как методов опреснения много приведём сравнение наиболее используем сегодня по трём уровням:
Параметр |
Ионный обмен |
Обратный осмос |
Электродиализ |
Выпарка |
Надежность |
Макс |
Ср |
Мин |
Макс |
Степень обессоливания |
Макс |
Ср |
Мин |
Ср |
Удаление органики |
Мин |
Макс |
Мин |
Ср |
Удаление микрофлоры |
Мин |
Макс |
Ср |
Макс |
Удаление взвесей |
Мин |
Макс |
Мин |
Макс |
Удаление растворенных газов |
Мин |
Мин |
Мин |
Макс |
Требования к предподготовке |
Мин |
Макс |
Макс |
Ср |
Энергозатраты |
Мин |
Макс |
Макс |
Макс |
Расход реагентов |
Макс |
Мин |
Мин |
Мин |
Расход питающей воды |
Мин |
Макс |
Макс |
Мин |
Объем отходов |
Мин |
Макс |
Ср |
Мин |
Возможность переработки отходов |
Макс |
Мин |
Мин |
Макс |
Возможность сброса отходов |
Мин |
Макс |
Ср |
Мин |
*http://www.mediana-filter.ru/water_obessolivanie.html
Вопрос о воде в Израиле возник во время возникновения государства, и каждому правительству так или иначе проходилось им заниматься. За это время появились умные системы капельного орошения, технологии опреснения морской воды и повторного использования стоков (все изобретено израильскими инженерами и учеными). Именно это позволило нам жить (в прямом смысле этого слова), создать развитое сельское хозяйство и даже вывести его на передовые позиции в мире.
Водопроводы работают исправно, сады и парки остаются зелеными, фонтаны бьют в каждом городе. И все это - на фоне затяжной засухи. При том условии, что еа протяжении многих лет среднее количество осадков в Израиле снижается, а водные запасы истощаются - как в Кинерете, так и в подземных резервуарах.
Благодаря опреснению
Если Израиль и сегодня не испытывает дефицит воды для жизненных нужд - то это совсем не благодаря массовым молебнам и призывам к экономии. И уж точно не благодаря "налогам на засуху" и повышения тарифов на воду, которыми государство любит наказывать граждан за собственные страхи – пишет Проф. Ади Вольфсон.
Опреснительная установка.
Фото: IDE
Если Израиль сегодня остается с водой, то исключительно благодаря опреснительным установкам, которые начали активно строится с начала 2000 годов. (Министерством национальной инфраструктуры, напомним, тогда руководил Авигдор Либерман, который предложил и продвигал план строительства опреснительных установок.) В итоге сегодня 50% общего потребления воды в Израиле (и 80% питьевой) - это опреснененная морская вода. Ещё в 2010 году Израиль ввел в строй одну из крупнейших в мире опреснительных установок, способную обеспечить почти 20% потребностей страны в питьевой воде, сообщило в понедельник местное телевидение. В 1967 г. профессор Сидни Лоуб присоединился к Университету им. Бен-Гуриона в Негеве, где разработал и внедрил опреснительную систему, основанную на процессе обратного осмоса. Обратный осмос — процесс, в котором с помощью давления принуждают воду проходить через полупроницаемую мембрану из более концентрированного в менее концентрированный раствор, то есть в обратном для осмоса направлении. При этом мембрана пропускает растворитель, но не пропускает некоторые растворенные в нем вещества. Обратный осмос используют с 1970-х годов при очистке воды, получении питьевой воды из морской воды, получении особо чистой воды для медицины, промышленности и других нужд. Завод в приморском городе Хадере будет ежегодно производить способом мембранной очистки 127 миллионов кубометров воды - столько же, сколько остальные две израильские установки вместе взятые. В ближайшие годы в стране, страдающей от дефицита традиционных водных ресурсов, планируется построить еще две опреснительные станции.
"Это крупнейшая в мире установка опреснения воды мембранным методом. Кроме того, это новое слово в экономии энергии, что позволяет снизить себестоимость воды", - сказал Девятому телеканалу заместитель директора компании-оператора Тидар Голан.
Более крупные опреснительные станции есть в Саудовской Аравии, но там применяется технология нагрева морской воды. В Хадере воду пропускают через мембраны, которые задерживают соли и примеси так, что перед отправкой опресненной воды потребителю ее приходится минерализировать.
Развивая Израильские технологии, ученые из австралийской научной организации CSIRO представили новый дешевый и простой метод опреснения и очистки воды от загрязнений. Как утверждают разработчики, технология позволяет в один этап сделать воду пригодной для питья. В основе метода – использование в качестве фильтрующих мембран графеновых пленок, но не обычных, которые изобрели уже достаточно давно, а полученных из соевого масла. Такая технология, получившая название Graphair, позволяет производить дешевый листовой графен. На основе "соевого графена" ученые создали пленку с микроскопическими наноканалами. В процессе очистки жидкость проходит через них, а вода очищается от загрязнений. Система на 100% отфильтровывает соли, а также загрязнения бытового происхождения.
Чтобы доказать эффективность предложенного метода, ученые пропустили воду из Сиднейской бухты через обычный фильтр, покрытый пленкой Graphair, – по их утверждению, после однократной очистки вода была пригодна для питья. При этом фильтр с графеновой пленкой, в отличие от обычного, не теряет свою эффективность по мере использования и очищает воду быстрее, чем существующие в настоящее время опреснительные установки.
Израиль по праву можно считать первопроходцем в области применения технологий опреснения морской и соленой воды, которые сейчас широко применяются во многих странах мира. Израильские компании, специализирующиеся на опреснении воды, оказывают помощь странам, испытывающим проблемы с водообеспечением. В результате опреснения морская вода очищается от минералов и солей.
Первой компанией, освоившей технологию очистки и опреснения воды, стала «IDВ Technologies», построившая более 400 предприятий в 40 странах мира. Продукция этих комбинатов – очищенная пресная вода. Специалисты из «IDВ Technologies» также работают над проблемой защиты прибрежной окружающей среды. Сегодня крупнейшими опреснительными установками в мире считаются комбинаты в Ашкелоне и в Хадере. Сейчас «IDВ Technologies» принимает участие в строительстве крупнейшего в КНР опреснителя, который предусматривает максимальную экономию электроэнергии.
Дефицит воды в источниках на севере в настоящее время достигает 2,5 миллиардов кубометров. И это больше, чем средняя годовая норма всем Израилем (1,5 млрд). Однако именно на этом фоне потребление воды увеличивается, повысившись за минувший год на 6%. И хотя потребление воды на душу населения в Израиле все еще сравнительно невелико (к тому же мы повторно используем 95% сточных вод - абсолютный мировой рекорд), государство решило вновь обратиться к гражданам с просьбой к экономии. И хотя, как уже было сказано, проблемы это не решает, все-таки рациональный момент в таком призыве есть.
Вода - слишком дорогое для Израиля удовольствие, чтобы ее бездумно транжирить. Каждый из нас потребляет в среднем около 100 литров воды в сутки, при этом 50 литров - половину! - выливает в душевых. Простой расчет показывает, что если средний расход воды в кране составляет 16 литров в минуту, то после установки специального устройства для снижения расхода расход уменьшается вдвое. Уменьшение времени, проведенного под душем на 1-2 минуты, дает экономию в 33%, или примерно 15% от ежедневного потребления воды. Сэкономить воду можно более разумно поливая приусадебные участки, отказавшись мойки машин шлангом - есть немало других способов. Но еще больше резервов есть у промышленников и фермеров. Так Израильская Компания Tal-Ya AgricultureSolutions разработала многоразовые пластмассовые лотки, которые накапливая конденсат, уменьшают потребность зерновых культур и деревьев в воде на 50%. Квадратные рифленые лотки, сделанные из неперерабатываемых ПЭТ-материалов, перерабатываемого пластика и известняковых примесей, оснащенные ультрафиолетовыми фильтрами, могут использоваться для выращивания различных сельскохозяйственных культур и деревьев. Ночной перепад температур приводит к появлению конденсата на обеих поверхностях лотка, который, при помощи бороздок, направляется прямо к корням. При дождливой погоде лотки увеличивают эффективность поглощения воды в 27 раз. Лотки также блокируют попадание солнечных лучей, предотвращая проявление сорняков, и защищают растения от экстремальных перепадов температур. Таким образом, фермеры могут экономить воду, а также использовать меньше удобрений, что в свою очередь сокращает загрязнение подземных вод.
Если судить по риторике иранских руководителей, то можно подумать, что кроме уничтожения Израиля, других проблем у этой страны нет. Страны «свободного Запада» тоже озабочены одной лишь проблемой в отношении Ирана: как, не потеряв реноме, избавить Иран от ограничений в приобретении ядерного оружия, завершив руками персов то, что Гитлер, несмотря на европейско-американское попустительство, доделать не успел. Да еще и подзаработать на этом.
А между тем, у Ирана назревает проблема для его выживания куда более важная, чем убийство евреев и уничтожение Израиля. Да и не только у Ирана, но и у всех стран Ближнего Востока. И - что уж вовсе неожиданно - у новоявленного партнера Ирана, США! Речь, конечно, об острой нехватке воды практически во всем мире.
В богатейшей Калифорнии многолетняя засуха привела к тому, что губернатор Джерри Браун издал декрет об урезании норм на использование воды в штате на 25%. В результате цены на воду сильно подскочили, и, как всегда в случаях дефицита, появились «водные воры» и спекулянты водой. В штате создано специальное подразделение полиции по борьбе с водным бандитизмом, который становится все более распространенным и более разнообразным. Ведь воры всегда весьма изобретательны и идут на шаг впереди правоохранителей. Они воруют воду из танкеров, подводят трубы к частным колодцам, копают под улицами, чтобы подключиться к промышленным водопроводным трубам Их не отпугивает даже установленный за воровство воды штраф - до 10 тысяч долларов. Напротив, ухудшение ситуации их лишь подстегивает: ведь чем дороже вода, тем больше можно на ней заработать.
Законопослушные граждане страдают, как всегда, больше всех. Они не только платят штату высочайшие цены за воду, но и остаются практически беззащитными перед изобретательными грабителями, которые воруют баки с водой иной раз даже у своих соседей или копают под ними, подключаясь к их водопроводу, чтобы не платить самим. Люди боятся уезжать из дому, потому что во время их отсутствия воры вламываются, чтобы накачать воды из чужого крана, или воруют баки с водой.
Но все это мелкие неприятности по сравнению с тем, что происходит в Иране и других странах ближневосточного региона. В Иране количество осадков с октября 2014 года снизилось на 20%. В минувшую зиму выпало всего 183 мм осадков, по сравнению с 229 мм за предыдущую зиму. Недавно вице-президент Ирана Мохаммад Шариатмадари сказал, что правительство страны выделило 10 миллиардов американских долларов для перевода источников воды из сопредельных территорий в Иран в рамках усилий по решению проблемы водоснабжения. Замминистра внутренних дел Исмаил Наджар сказал, что свыше 500 (!) иранских больших и маленьких городов не могут решить проблему снабжения населения питьевой водой.
Из возобновляемого ресурса вода превратилась в Иране в растущую проблему безопасности общества. Важнейшие озера и реки страны пересыхают с пугающей скоростью под воздействием меняющегося климата, устарелой инфраструктуры, близорукой политики и быстро растущего населения. Все это создает в стране ситуацию неразрешимого кризиса. Иранский политик и бывший министр сельского хозяйства Исса Калантари признал недавно, что водный кризис «более опасен, чем Израиль, Америка или политические разборки». Он высказал опасение, что иранское плато станет непригодным для жизни в недалеком будущем, признав, что прошлые ошибки привели Иран к такой нехватке воды, что до 70% иранцев, от 55 до 78 миллионов человек, будут вынуждены покинуть свою родную страну и перебраться неизвестно куда в поисках воды. Предупреждения Калантари подтверждаются множеством фактов: некогда прославленное поэтами озеро Урмия, крупнейшее озеро Ближнего Востока, потеряло 95% своего водного запаса с 1996 г.: с 31 миллиарда кубометров объем воды в озере упал до 1,5 миллиарда.
Один из крупнейших экспертов по проблемам Ближнего Востока, Даниэль Пайпс сравнивает Заяндеруд, крупнейшую реку Иранского плато, с Сеной: «то, чем является Сена для Парижа, Заяндеруд был для Исфахана», пишет Пайпс в своей статье в газете «Вашингтон пост» 8 мая. Но в 2010 г. Заяндеруд полностью высох. Пайпс определяет число иранских городов, страдающих от нехватки питьевой воды, как более двух третей всех городов страны. Тысячи деревень уже живут на привозной воде и полностью зависят от передвижных цистерн. И если этого мало, то беспрецедентные пыльные бури прекращают экономическую деятельность и наносят ущерб здоровью жителей.
ООН назвала проблему воды «самой важной проблемой безопасности Ирана в ближайшие десятилетия». Иранское правительство официально определяет нехватку воды как «критическую». Подобное положение сложилось и в других странах по всему Ближнему Востоку, включая Пакистан, Сирию, Египет, Иорданию. Многие жители этих стран, разрушенных к тому же братоубийственной суннитско-шиитской войной, также вынуждены покидать свои дома и сниматься с насиженных мест в поисках воды.
Весь Ближний Восток высыхает вследствие таких причин как рост населения, близорукая политика диктаторских правителей, неправильные экономические приоритеты, разрушенная войной инфраструктура. В Египте повышающийся уровень моря грозит не только смыть прибрежные города (в том числе и Александрию с 4 миллионами жителей), но и необратимо испортить аквифер Дельты Нила - один из крупнейших в мире подземный водный резервуар. Правительство Эфиопии наконец проснулось и осознало гидравлический потенциал берущего начало в Эфиопии Голубого Нила, начав строить недалеко от его истоков массивные плотины. Это неизбежно приведет к снижению потока воды в реке, снабжающей водой Египет и Судан.
В Газе происходит то, что уже открыто называют «гидрологическим страшным сном»: избавившись от израильского вмешательства в свое хозяйство, хамасовские правители сектора быстро довели его до полного развала инфраструктуры. В результате морская вода вместе с утечками из канализации сделала непригодными для потребления 95% воды из прибрежного аквифера.
Йемениты, получающие огромные доходы от торговли нефтью, могут позволить себе бездельничать и жевать гат - наркотическое растение, листья которого вбирают больше воды, чем пищевые растения, место которых гат занял. Во многих горных районах нормы питьевой воды упали в результате до одной кварты (менее литра) в день на человека, как сообщает эксперт по водоснабжению Герхард Лихтенхаллер. Другой эксперт, Илан Вульфсон из Израильского исследовательского Центра им. Моше Даяна, пишет, что Сана может оказаться первой в мире столицей, оставшейся без воды.
В Сирии правительство пустило на ветер 15 миллиардов долларов, вложив их в ирригационный проект 1900-2000. Между 2002 и 2008 гг. почти все 420,000 нелегальных колодцев высохли, общий запас воды упал наполовину, как и урожаи зерновых. Это вынудило 250,000 фермеров покинуть свою землю. За 2009 г. в результате нехватки воды исчезло более 800,000 рабочих мест. По сообщению «Нью-Йорк Таймз», к 2010 г. в районе города Ракка, ставшего недавно столицей Исламского государства, «древние ирригационные системы обрушились, подземные водные источники высохли, и сотни деревень оказались брошенными, поскольку ранее плодородная земля превратилась в растрескавшуюся пустыню, где вымирают даже грызуны».
В Ираке эксперты предвидят, что река Евфрат скоро усохнет наполовину. Уже в 2011 г. полностью прекратила функционировать Мосульская плотина, крупнейшая в Ираке - из-за недостаточного течения. На юге Ирака морские воды из Персидского залива вытеснили к северу крупнейшую в юго-западной Азии реку Шат аль-Араб, сделав ее соленой: погибло все речное рыболовецкое хозяйство, скот и урожаи. На севере Ирака из-за нехватки воды жители покинули деревни, многие из которых сейчас засыпаны песком, а посадки ячменя и пшеницы упали на 95%. Число финиковых пальм упало с 33 до 8 миллионов. Саддам Хусейн осушил болота южного Ирака, в одночасье разрушив экологический баланс и лишив арабов болотных областей источника существования.
В странах Персидского залива, как это ни парадоксально, усилия по опреснению привели к повышению солености морской воды с 32,000 до 47,000 частиц на миллион, что грозит уничтожением морской флоры и фауны. Пакистан может превратиться в умирающую от жажды страну уже к 2022 г.
На фоне этой удручающей картины имеется лишь одно светлое пятно, одно отрадное исключение - Израиль. Еще недавно, в 1990 г., еврейское государство тоже страдало от нехватки воды. Но теперь, благодаря сочетанию сохранения, переработки, инновационных сельскохозяйственных технологий и высоких технологий опреснения, страна полна воды. Руководство израильского Управления воды говорит: «У нас имеется столько воды, сколько нам нужно».
Израиль не только опресняет морскую воду, но и перерабатывает 86% своих сточных вод для использования в сельском хозяйстве. Более 50% воды, используемой сейчас для домашних, сельскохозяйственных и промышленных нужд, производится искусственно.
Израиль снабжает водой Палестинскую Автономию (даже превышая нормы, установленные в соглашении Осло), и Иорданию. Пайпс пишет, что самое для него поразительное в том, что Израиль может опреснять 17 л воды за 1 американский цент, и что Израиль перерабатывает в 5 раз больше воды, чем идущая на втором месте Испания. Это означает, что вызванные засухой и угрожающие всем странам гигантские перемещения народов - едва ли не самая глубокая проблема Ближнего Востока - можно предотвратить, если только применить мозги и политическую зрелость.
Если ближневосточные соседи Израиля готовы скорее умереть от жажды, чем перенять еврейские технологии для решения проблемы воды, то Америка, которая сильно отстает в этом вопросе даже от Испании, готова учиться у Израиля. В частности, в Калифорнии приступили к постройке опреснительного завода стоимостью в 1 миллиард долларов. Его строит израильская фирма IDE Technologies. С ноября 2015 г. завод начнет поставлять району Сан-Диего 50 миллионов галлонов воды ежедневно. Начато также еще множество других проектов, которые должны спасти Америку от засухи по израильским технологиям.
Неудивительно, что даже такая откровенно враждебная к Израилю газета как «Нью-Йорк Таймз» назвала еврейское государство «гигантом опреснения» и «сверхдержавой десалинизации».
Читайте также:
Технологии развиваются с огромной скоростью — если в 2010 году 3D-принтеры, способные печатать металлом и пластиком, системы оплаты покупок лицом и тотального распознавания лиц казались фантастикой, то в 2019 году они уже стали нормой. «Хайтек» вместе с VK запускает специальный проект о самых интересных технологических инновациях за последнее десятилетие.
Now, if New Zealand startup Emrod has its way, Tesla and Marconi’s dreams may merge. The company is building a system to wirelessly beam power over long distances.
Необыкновенный прогресс робототехники в предновогоднюю ночь - наглядное свидетельство возможностей и угроз, которые сулит искусственный интеллект и его материальное воплощение - роботы
Так называемые квантовые точки – это новый класс материалов с множеством применений. Квантовые точки представляют собой крошечные полупроводниковые кристаллы с размерами в нанометровом диапазоне. Оптическими и электрическими свойствами можно управлять с помощью размера этих кристаллов.
Оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи. Войдите в систему используя свою учетную запись на сайте: |
||