Nekonvenční zdroje: kde vzít vodu, když neteče, netaje ani neprší?

V planetární atmosféře se podle odhadů nachází okolo 13 000 kilometrů krychlových vody ve formě páry. Celosvětová spotřeba sladké vody ročně je přitom zhruba okolo 4600 kilometrů krychlových. Nápad začít vodu čerpat přímo z atmosféry se tedy nabízí.

Foto | NASA / Unsplash

Pomoci mrakům vypršet se

V planetární atmosféře se podle odhadů nachází okolo 13 000 kilometrů krychlových vody ve formě páry. Celosvětová spotřeba sladké vody ročně je přitom zhruba okolo 4600 kilometrů krychlových. Nápad začít vodu čerpat přímo z atmosféry se tedy nabízí.

Část vody v atmosféře může být „stimulována k vypršení“ nejrůznějšími variacemi na metodu zasévání mraků (cloud seeding). Tedy obohacením atmosféry například o částečky jodidu stříbrného, které vytvoří kondenzační jádra mraků, a vyvolají srážky.

Lépe se pochopitelně modifikuje již existující oblačnost. Zjednodušeně – ze srážek o menším úhrnu se dají udělat srážky větší, z dešťových mraků se dají vyrobit mraky sněžné. Tato metoda dokáže při optimálním nastavení zvýšit úhrn srážek až o 15 %. Což může být pro úspěch zemědělské produkce zásadní. Průkopníkem těchto metod jsou dnes pevninské provincie Číny.

Není ale hned třeba pálit do mraků z kanónů. Vodu ze vzduchu můžete klidně sklízet sítěmi.

Sklízet mlhu a ranní rosu

Vodní sklizeň s pomocí „sběračů mlhy“ realizují už více než 100 let v izolovaných lokalitách Chile, Maroka nebo Jihoafrické republiky. Napjaté vertikální sítě napomáhají usazování vlhkosti a její vysrážení kondenzací. Dobře tu funguje tam, kde se nabízí otevřené úseky krajiny, vyšší nadmořská výška (podmiňující vyšší rozdíl teplot mezi dnem a nocí) a také výraznější proudění větru.

Když tuto primitivní leč funkční metodu rozvede kvalitní design, je možné dosáhnout překvapivě velké efektivity. S moderními materiály je možné dosáhnout sklizně 20 litrů vody za jediný den z každého metru čtverečního sítě. Nákladově se cena za litr vody do sítí ulovené vody ze vzduchu pohybuje okolo 2,7 korun českých. Je to velmi efektivní maloplošné řešení. Někdy je ale zapotřebí přidat na výkonu a kapacitě. A v tom pak vynikají odsolovací zařízení.

Proces desalinace, odsolování mořské vody, není bez chybičky. Stávající technologie nicméně doznávají změn k lepšímu, v efektivitě i energetické úspornosti.

Zdroj | Depositphotos

Odsolování bere i dává

Dnes jsou odpovědné – každý den – za produkci zhruba 100 milionů kubíků vody. A zásobují jí 5 % světové populace. Není náhodou, že téměř polovina (48 %) těchto zařízení funguje ve státech severní Afriky a Středního východu, na pobřeží moří.

Proces desalinace, odsolování mořské vody, ovšem není bez chybičky. Je hladový po procesní energii, a jako „odpad“ produkuje solanku. Znečišťující životní prostředí. Stávající technologie nicméně doznávají změn k lepšímu, v efektivitě i energetické úspornosti. A snižují poptávku po provozní energii až o 35 %. Až se stejně efektivně vypořádáme ze zužitkováním solanky, stane se odsolování ještě lepším zdrojem vody tam, kde je jí nedostatek.

Uzavřená poloslaná voda

Novinkou, která zatím zůstává na pomezí teorie, je zpřístupnění polo-slané vody uzavřené ve vodonosných vrstvách na mořském dně. Uzavřena v nich je už po miliony let, z dob, kdy byla hladina moře mnohem níže. Nacházejí se v relativně malých hloubkách a ve vzdálenosti menší než 100 km od pobřeží.

Vyrobit z takové brakické vody vodu sladkou by bylo možné s pomocí odsolování. Které by v tomto případě bylo nejspíš nižší položkou na účtu za energie než samo čerpání a transport vody. Odhadovaný potenciál vydatnosti zdrojů čítá něco mezi 300-500 000 km3.

Taková vodní ložiska, akvifery s brakickou vodou, se nachází i na pevnině. Prozatím stály pro svou částečnou slanost stranou zájmu, ale technologie odsolování jim dává smysl. Jsou totiž k nalezení tam, kde se jiné vody nedostává. Potenciál zdroje se globálně odhaduje na miliony kilometrů krychlových takové vody. Jímána, upravována a popíjena je momentálně v Izraeli a ve Španělsku.

Používat už použitou vodu

Dalším ze stále nedoceněných nekonvenčních zdrojů vody je její znovupoužívání, recyklace. Háček je v tom, že se pro opětovné použití nebo přímo konzumaci dá užít jen voda dokonale přečištěná a upravená.

To není problém v zemích rozvinutých (kde je čištěno okolo 70 % použité vody), ale v zemích rozvojových, kde je to často méně než 8 %. Přitom právě tam by bylo vody nejvíce zapotřebí.

Zářným příkladem úspěšného recyklace vody je třeba namibijský Windhoek, kde se 25 % přečištěné použité vody vrací zpět do potrubí jako nová pitná voda.

Velké nákladní lodi a plavidla disponují vlastními odsolovacími a filtračními zařízeními, kterými upravují balastní vodu ve vyrovnávacích nádržích. Až loď doslouží svému účelu může zakotvit v přístavu žíznivé země a dál produkovat vodu.

Licence | Volné dílo (public domain)

Foto | kliempictures / pixabay.com

Zužitkovat každou kapku

Maloplošnou, tedy spíše mikroplošnou variantou, je práce se srážkovou vodou a odparem. V suchém prostředí se obvykle více než 90 % dešťové vody ztrácí odpařováním a povrchovým odtokem. Tzv. mikroodběr dešťové vody je starobylý způsob zachycování a sběru vody z relativně malé plochy povodí, obvykle ne větší 10-500 metrů čtverečních. Využívá širokou škálu technik, od sběru na střechách a v cisternách až po zemědělské a krajinné systémy, včetně obrysových hřebenů, valů, malých odtokových nádrží a pásů. Je to podpora vododržnosti půdy a krajiny, dotažená do nejúspornějších detailů.

Voda balastní i ledovcová

Nekonvenčním zdrojem může být i voda do vyprahlých oblastí dovezená. Velké nákladní lodi a plavidla s výtlakem nad 400 tun disponují vlastními odsolovacími a filtračními zařízeními, kterými upravují balastní vodu ve vyrovnávacích nádržích. Tuto vodu – 10 miliard tun, respektive 10 kilometrů krychlových – pak ročně „jen tak“ vypustí do moře. Přitom by mohla být přečerpána k využití na souši.

Dotaženo do důsledků, obří loď – až doslouží svému účelu – nemusí skončit na šrotišti. Může zakotvit v přístavu žíznivé země, a dál produkovat vodu. Ne zrovna pitnou, ale dostatečně sladkou pro použití v zemědělství.

Přečtěte si také |

Věděli jste, že hroši neumí plavat? Co to tedy ve vodě dělají?

A samozřejmě, stále živý je i nápad na transport ledovců z polárních oblastí. Stejně se jich ročně rozpustí víc, než kolik vody celý svět vypije. Zajímavým modelem je například studie proveditelnosti, spočítaná pro Jihoafrickou republiku. Ledovec by musel vážit alespoň 125 milionů tun, aby se jeho transport – včetně balení – v cíli cesty vyplatil.