Αφαλάτωση

Αφαλάτωση ονομάζεται η διεργασία αφαίρεσης αλάτων από μια αλατούχα ουσία και κυρίως από αλατούχα ύδατα. Έτσι, κατ΄ επέκταση, η αφαλάτωση είναι μια μέθοδος ανάκτησης πόσιμου νερού από θαλασσινό νερό, υφάλμυρα ποτάμια/λίμνες και υπεραλατούχα διαλύματα (άλμη)^[1].

Εφαρμόζεται κυρίως σε περιοχές με ξηρό κλίμα, φτωχές σε πόσιμο νερό και με πρόσβαση όμως σε θαλασσινό νερό. Η αφαλάτωση άρχισε να αναπτύσσεται κατά τον 20ο αιώνα με την εμφάνιση λειψυδρίας σε πολλές περιοχές της Γης. Όπως είναι γνωστό το 97,5% περίπου των παγκόσμιων αποθεμάτων νερού βρίσκεται στη θάλασσα αναμεμιγμένο σε μεγάλες αναλογίες με διάφορα διαλυμένα άλατα σε τέτοια μορφή που η χρήση του, είτε ως πόσιμο, είτε ακόμα και για βιομηχανικές διεργασίες καθίσταται αδύνατη.

Ιστορία

Ιστορικά η ιδέα της αφαλάτωσης ανάγεται στους αρχαίους Έλληνες ναυτικούς που την εφάρμοζαν κατά τον 4ο π.Χ. αιώνα με την εξάτμιση του θαλασσινού νερού που την περιγράφει και ο Αριστοτέλης. Επίσης περιγραφή αφαλάτωσης αναφέρεται ως πραγματεία από Άραβα συγγραφέα του 8ου μ.Χ. αιώνα που βασίζεται στην απόσταξη του νερού.

Τον 18ο αιώνα, με την ανάπτυξη της ατμοπλοΐας, η αναγκαιότητα μεγάλης ποσότητας ύδατος στη χρήση των ατμομηχανών κατέστησε επιτακτική ανάγκη την αφαλάτωση του θαλασσινού νερού ώστε να μη προκαλείται ταχύτατη διάβρωση των μηχανών. Το πρώτο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας αφαλάτωσης νερού δόθηκε στην Αγγλία το 1869. Η σπουδαιότητα αυτής της ανακάλυψης φάνηκε από το γεγονός ότι τον ίδιο αμέσως χρόνο οι Άγγλοι εγκατέστησαν τη πρώτη μεγάλη μονάδα αφαλάτωσης θαλασσινού ύδατος στο Άντεν για τις ανάγκες του στόλου τους. Ο πρώτος μεγάλος εργοστασιακός σταθμός αφαλάτωσης θαλασσινού ύδατος για εμπορική και βιομηχανική χρήση εγκαταστάθηκε στην Αρούμπα (τότε Ολλανδικές Αντίλλες) το 1930.

Σύγχρονες εγκαταστάσεις

Από το 1970 άρχισαν να τίθενται σε λειτουργία μεγάλες βιομηχανικές εγκαταστάσεις αφαλάτωσης στις ΗΠΑ, στη Ρωσία, στο Μεξικό, στη Μέση Ανατολή, σε παράλιες χώρες όπως είναι η Σαουδική Αραβία (24% της παγκόσμιας χρήσης), το Κουβέιτ, η Αίγυπτος αλλά και το Ισραήλ. Στον δυτικό κόσμο ο μεγαλύτερος χρήστης της μεθόδου είναι η Ισπανία, όπου ξεκίνησε μαζική χρήση αφαλάτωσης στα Κανάρια Νησιά. Το μεγαλύτερο εργοστάσιο αφαλάτωσης της Ευρώπης βρίσκεται σήμερα στο Καρμπονέρας της Νότιας Ισπανίας.

Εφαρμογή στην Ελλάδα

Η αφαλάτωση στην Ελλάδα δεν εφαρμόζεται ευρέως. Πολλοί θεωρούν^[2]^[3]^[4]^[5] ότι θα ήταν μια χρήσιμη μέθοδος για τα πολύ ξηρά ελληνικά νησιά στις Κυκλάδες, τα οποία σήμερα υδροδοτούνται με υδροφόρα πλοία. Πάντως σχετικά μικρές μονάδες αφαλάτωσης έχουν ήδη εγκατασταθεί στη Σύρο, στη Νίσυρο, στη Μήλο, στην Αίγινα και αλλού.

Πλωτή Μονάδα Αφαλάτωσης με χρήση ΑΠΕ

Η Αυτόνομη πλωτή μονάδα αφαλάτωσης, είναι έργο της ερευνητικής ομάδας του Πανεπιστημίου Αιγαίου με τους καθηγητές Ν. Νικητάκο, Θ. Λίλα και Ν. Βατίστα. Η μονάδα λειτουργεί με ηλεκτρισμό παραγόμενο πρωτίστως από ανεμογεννήτρια, υποβοηθούμενη από φωτοβολταϊκά συστήματα και είναι μεταφερόμενη.^[6]

Μέθοδος

Η μονάδα αφαλάτωσης Σεβτσένκο BN350 στην Κασπία.

Η αφαλάτωση του θαλασσινού νερού με τη χρήση της τεχνικής της αντιστροφής όσμωσης είναι πλέον μια δοκιμασμένη και αναγνωρισμένη τεχνολογία που μπορεί να παρέχει υψηλής ποιότητος νερό ύδρευσης.

Η τεχνική βασίζεται στη διέλευση του θαλασσινού νερού σε υψηλή πίεση μέσα από μεμβράνες που διαχωρίζουν το νερό εισόδου σε δυο κλάσματα. Το διήθημα (permeate), δηλαδή το νερό που διέρχεται από τη μεμβράνη (30 – 40% του νερού εισόδου) και το συμπύκνωμα (concentrate) (60 – 70%), δηλαδή το νερό που δεν διέρχεται. Στο συμπύκνωμα παραμένει το 99,8% των αλάτων του διηθήματος. Το διήθημα είναι νερό εξαιρετικά χαμηλής περιεκτικότητας σε άλατα κατάλληλο για ύδρευση, άρδευση και τις περισσότερες βιομηχανικές χρήσεις.

Οι προηγμένες μονάδες αφαλάτωσης θαλασσινού νερού αποτελούν την πλέον δόκιμη λύση για την αντιμετώπιση του προβλήματος της ποιότητας αλλά και της επάρκειας νερού σε δήμους, στη βιομηχανία και σε ξενοδοχειακές μονάδες.

Άλλες μέθοδοι αφαλάτωσης που χρησιμοποιούνται είναι και οι ακόλουθες:

Διύλιση
1. Μερική εξάτμηση πολλαπλών σταδίων (MSF)
2. Multiple-Effect (MED|ME)
3. Συμπύκνωση ατμού
4. Εξαέρωση/Συμπύκνωση
Μέθοδοι με μεμβράνες
1. Ηλεκτρόλυση
2. Αντίστροφη όσμωση
3. Νανόφιλτρα
Πάγωμα
Διύλιση με μεμβράνες
Γεωθερμική αφαλάτωση
Κρυσταλλοποίηση με υδρικό αιθάνιο
Υψηλής ποιότητας ανακύκλωση νερού

Παραπομπές

↑ Panagopoulos, Argyris; Haralambous, Katherine-Joanne; Loizidou, Maria (2019-11-25). «Desalination brine disposal methods and treatment technologies - A review» (στα Αγγλικά). Science of The Total Environment 693: 133545. doi:10.1016/j.scitotenv.2019.07.351. ISSN 0048-9697. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969719334655.
↑ «Pathfinder technoλογείν, Γιάννης Ριζόπουλος, "Πλωτή αιολική μονάδα αφαλάτωσης: λύση για τα άνυδρα νησιά;"». Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 27 Ιανουαρίου 2009. Ανακτήθηκε στις 16 Δεκεμβρίου 2008.
↑ «Ερώτηση προς Υπουργούς ΠΕΧΩΔΕ και Εσωτερικών σχετικά με εργοστάσια αφαλάτωσης στα ελληνικά νησιά, 09/04/2008 από τον Βουλευτή Μ. Παπαγιαννάκη». Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 26 Αυγούστου 2011. Ανακτήθηκε στις 16 Δεκεμβρίου 2008.
↑ Σύγχρονη Τεχνική Επιθεώρηση, Ε. Τζέν, "Μια εναλλακτική λύση στη λειψυδρία"
↑ «ΣΚΑΙ: Τα νησιά "ξεδιψούν" με αφαλάτωση, 01/05/08». Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 5 Μαρτίου 2016. Ανακτήθηκε στις 16 Δεκεμβρίου 2008.
↑ ΚΑΠΕ, Παρουσίαση: Πλωτή μονάδα Αφαλάτωσης με χρήση ΑΠΕ, 2008

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

Κλαδική Μελέτη για την Αφαλάτωση στην Ελλάδα

[1] Panagopoulos, Argyris; Haralambous, Katherine-Joanne; Loizidou, Maria (2019-11-25). «Desalination brine disposal methods and treatment technologies - A review» (στα Αγγλικά). Science of The Total Environment 693: 133545. doi:10.1016/j.scitotenv.2019.07.351. ISSN 0048-9697. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969719334655.

[2] «Pathfinder technoλογείν, Γιάννης Ριζόπουλος, "Πλωτή αιολική μονάδα αφαλάτωσης: λύση για τα άνυδρα νησιά;"». Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 27 Ιανουαρίου 2009. Ανακτήθηκε στις 16 Δεκεμβρίου 2008.

[3] «Ερώτηση προς Υπουργούς ΠΕΧΩΔΕ και Εσωτερικών σχετικά με εργοστάσια αφαλάτωσης στα ελληνικά νησιά, 09/04/2008 από τον Βουλευτή Μ. Παπαγιαννάκη». Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 26 Αυγούστου 2011. Ανακτήθηκε στις 16 Δεκεμβρίου 2008.

[4] Σύγχρονη Τεχνική Επιθεώρηση, Ε. Τζέν, "Μια εναλλακτική λύση στη λειψυδρία"

[5] «ΣΚΑΙ: Τα νησιά "ξεδιψούν" με αφαλάτωση, 01/05/08». Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 5 Μαρτίου 2016. Ανακτήθηκε στις 16 Δεκεμβρίου 2008.

[6] ΚΑΠΕ, Παρουσίαση: Πλωτή μονάδα Αφαλάτωσης με χρήση ΑΠΕ, 2008

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]