Desalinizacija

U skladu sa zakonodavstvom EU-a,u nedostatkuobvezne procjene utjecaja na okoliš ne postoji službeni postupak savjetovanja za izgradnju postrojenja za desalinizaciju. Na razini zemalja sudjelovanje dionika u projektima desalinizacije može se zahtijevati posebnim nacionalnim zakonodavstvom koje je na snazi ili aktivirati neformalnim postupcima, npr. kako bi se zajednički utvrdila najbolja lokacija postrojenja.

Desalinizacija je i dalje energetski najintenzivnija metoda pročišćavanja vode, a kako bi se izbjegla neprilagođenost, potrebno ju je kombinirati s korištenjem obnovljivih izvora energije i povećanjem učinkovitosti u korištenju energije. 

Zahtjevi za električnom energijom razlikuju se ovisno o tehnologiji desalinizacije, salinitetu izvora vode i željenoj razini čistoće desalinizirane vode na kraju obrade. Općenito, tehnologije desalinizacije membrana kao što je reverzna osmoza (RO) imaju niže energetske zahtjeve od toplinskih tehnologija kao što je višestupanjski bljesak (MSF). MSF sustavi zahtijevaju otprilike 83-84 kWh/m3 energije, dok veliki RO sustavi zahtijevaju 3-5 kWh/m3 za slanu vodu i 0,5-2,6 kWh/m3 za bočatu vodu (Olsson, 2012. u Magagna et al., 2019.). Kao rezultat toga, operativni troškovi su visoki. Međunarodna agencija za energiju procijenila je da se očekuje da će se na globalnoj razini potrošnja energije desalinizacije do 2040. povećati osam puta zbog povećane potražnje za slatkom vodom (Međunarodnaagencija za energiju, 2016.). 

Istraživanje je usmjereno na povećanje energetske učinkovitosti procesa desalinizacije i povećanje korištenja čiste energije. Prakse u kojima se desalinizacija kombinira s obnovljivim izvorima energije uključuju: 

• Kombinacija desalinizacije i proizvodnje toplinske energije, gdje se otpadna toplina iz elektrane koristi kao izvor topline za proces desalinizacije. 
• desalinizacija na solarni pogon; ta je opcija posebno prikladna za suše i sunčanije regije, kao što su Bliski istok, sjeverna Afrika i mediteranska Europa. U srpnju 1988. u solarnom istraživačkom centru Plataforma Solar de Almería smještenom u jugoistočnoj Španjolskoj (García-Rodríguez i Gómez-Camacho, 2001.) uspostavljen je prvi solarni višeefektnisustav destilacije. 
• desalinizacija s pogonom navjetar; na primjer na grčkom otoku Milos, na kojem od 2007. djeluje jedinica za desalinizaciju koja se temelji na vjetru. Jedinica ima kapacitet od 3.000 m3/ dan. 
• postrojenja zadesalinizaciju koja se napajaju energijom iz mora; na primjer, sustav desalinizacije na valove planiran je za Kabo Verde, uz zapadnu obalu Afrike. Proizvođač tvrdi daće takozvana tvornica Wave20 proizvoditi pitku vodu po trećini cijene konvencionalnih sustava. 
• postrojenja zadesalinizaciju koja upotrebljavaju geotermalnu energiju; ovaj izvor energije može proizvesti električnu energiju i toplinu, što ga čini pogodnim i za toplinsku desalinizaciju i za reverznu osmozu. Projekt na otoku Milosu (Grčka) dokazao je održivost geotermalne energije za desalinizaciju, proizvodeći 1.920 m3/ dan slatke vode za lokalnu zajednicu uz vrlo niske troškove. 

Ispuštanje slane vode može negativno utjecati na lokalne morske ekosustave jer povećava razine saliniteta u morskoj vodi. Slanutak dobiven postupkom desalinizacije sadržava kemikalije koje se upotrebljavaju u fazi prije obrade. Budući da je salamura teža od normalne morske vode, nakuplja se na morskom dnu, prijetećim vrstama koje su osjetljive na razinu saliniteta. (EEA, 2012.). Istraživanje istražuje najbolji način rješavanja ili minimiziranja ekoloških problema uzrokovanih ispuštanjem slane vode i upravljanjem njome. Na primjer, projekt LIFE ZELDApokazao je tehničku i ekonomsku izvedivost strategija upravljanja slanom vodom koje se temelje na upotrebi metateze elektrodijalize (EDM) i vrijednih procesa oporabe spojeva s konačnim ciljem postizanja postupka nultog tekućeg pražnjenja (ZLD). Brine se može pretvoriti i u kemikalije koje se mogu ponovno upotrijebiti u samom procesu desalinizacije (Kumar i dr., 2019.). 

Glavni su pokretači troškova korištena tehnologija, troškovi energije, veličina i konfiguracija postrojenja, kvaliteta napojne vode i desalinizirane vode te zahtjevi u pogledu usklađenosti s okolišem. Većina tih čimbenika specifična je za određeno područje. Troškovi prijenosa i distribucije vode također su važni, a postoje i troškovne prednosti za postrojenja koja se nalaze u blizini obale i na niskom zemljištu (zbog nižih energetskih potreba za prijevoz prema gore; okomito dizanje od 100 metara skupo je kao i vodoravni prijevoz od 100 kilometara). 

Općenito, tehnologije toplinske desalinizacije, posebno postrojenja MSF-a, zahtijevaju više kapitala od SWRO-a. Međutim, troškovi održavanja i rada postrojenja za SWRO za svaku jedinicu proizvodnje dvostruko su veći od troškova postrojenja MSF-a i tri puta veći od troškova postrojenja MED. Za obje tehnologije, ali posebno za termoelektrane, energija je daleko najveća pojedinačna stavka periodičnih troškova. Kvaliteta izvorske vode (kao što su elementi saliniteta, temperature i obrastanja) utječe na troškove, učinkovitost i trajnost, ali i na kvalitetu vode koja se može postići postupkom desalinizacije. 

Komunikacijom „Rješavanje problema nestašice vode i suša u Europskoj uniji” iz 2007. i kasnije Planom zaštite europskih vodnih resursa (2012.) predlaže se hijerarhija vodnih mjerasobzirom na to da bi se alternativna opskrba vodom desalinizacijom trebala upotrebljavati kao krajnja mjera nakon što se iscrpe druga poboljšanja učinkovitosti u potražnji i proizvodnji. Komunikacijom o učinkovitom korištenju resursa (COM(2011)21) nastoji se stvoriti okvir za politike kojima se podupire prijelaz na gospodarstvo koje učinkovito koristi resurse i ima nisku razinu emisija ugljika. Desalinizacija se spominje kao opcija koja pruža rješenje zaprobleme sopskrbom vodom, ali može povećati potrošnju fosilnih goriva iemisijestakleničkih plinova ako se ne napaja iz obnovljivih izvora energije. EU nastoji biti klimatski neutralan do 2050. – gospodarstvo s nultom neto stopom emisija stakleničkih plinova. Taj je cilju središtu europskog zelenog plana i u skladu je s predanošću EU-a globalnom djelovanju u području klime u okviru Pariškog sporazuma. Za to će biti potreban prelazak na postrojenja za desalinizaciju koja se temelje na energiji iz obnovljivih izvora s većom energetskom učinkovitošću. 

Vrijeme provedbe postrojenja za desalinizaciju obično se kreće od3do 6 godina, uključujući sve faze od planiranja do rada. 

Životni vijek je promjenjiv i ovisi okorištenoj tehnologiji; za primjere membranes treba zamijeniti svake 2-3 godine.