Avsalting

Avsalting er prosessen med å fjerne salt frå sjø eller brakkvatn for å gjere det brukbart for ei rekkje "fit for use" føremål, inkludert drikking. Det kan dermed bidra til tilpasning til klimaendringar i alle dei omstenda der vassmangel oppstår alvorleg og kan forverrast i framtida, òg på grunn av klimaendringar. Avsalting er imidlertid ein energiintensiv prosess; For å unngå feiltilpasning er det viktig at avsalting gjerast ved bruk av fornybar energi. Vidare produserer avsalting eit biprodukt, saltlake (konsentrert saltløysing) som må avhendes på riktig måte for å unngå negative verknader på havmiljøet. Så avsalting bør berre brukast viss andre meir miljømessig berekraftige alternativ (til dømes vassrestriksjonar og vassrasjonering, gjenbruk av vatn) ikkje er tilgjengelege eller ikkje kan implementerast. 

Avsalting teknikkar inkluderer: 

• Elektrisk drivne teknologiar; Omvendt osmose er den mest brukte teknikken. Den består av filtrering vatn med osmose membranar som skil salt frå vatn (SWRO). Fôrvatn pressast gjennom den samanrulla membranen under høgt trykk. Andre elektrisk drivne teknologiar inkluderer mekanisk dampkompresjon (MVC) og elektrisk dialyse (EDR). 
• Termisk drivne teknologiar Den termiske avsaltingsprosessen brukar energi til å fordampe vatn og deretter kondensere det igjen. Termisk drivne teknologiar inkluderer: Fleirtrinns blitsdestillasjon (MSF), multieffektdestillasjon (MED), termisk dampkompresjon (TVC) og membrandestillasjon (MD).  

Det er for tida rundt 16.000 avsaltingsanlegg over heile verd, med ein total global driftskapasitet på omtrent 95,37 millionar m3/dag og saltlakeproduksjon på 141,5 millionar m3/dag. For tida brukast avsalting i stor grad i Midtausten og Nord-Afrika (70 % av global kapasitet), i USA, i aukande grad i Asia, og berre i avgrensa grad i Europa (ca. 10 % av global kapasitet). Flere sørlege EU-land bruker imidlertid avsalting for å dekke ferskvassbehov (Jones eit al., 2019). 

I EU oppnås ein liten brøkdel av ferskvatn gjennom avsalting av sjøvatn. EU-anlegg kan levere opptil 2,89 milliardar m3 avsalta vatn i året (aktiv kapasitet). 71 % av vatnet som produserast brukast til offentleg vassforsyning (2 milliardar m3, 4,2 % av det totale vatnet som brukast i offentleg forsyning). 17 % av avsaltet vatn produsert i EU brukast til industrielle applikasjonar, 4 % i kraftverk og 8 % til vatning. EU avsaltingsanlegg er hovudsakleg lokalisert i middelhavslanda, der dei vil vere mest naudsynt i framtida: Om lag 1200 anlegg gjev ein kapasitet på 2,37 milliardar m3 (82 % av EUs totale avsaltingskapasitet) (Magagna eit al, 2019). 

I samsvar med EU-lovgivinga, i fråvær av obligatorisk EIA, er det ingen formell konsultasjonsprosess for konstruksjon av eit avsaltingsanlegg. På landnivå kan interessatengasjement i avsaltingsprosjekter krevst av den spesifikke nasjonale lovgivinga som er på plass eller aktiverast gjennom uformelle prosessar, til dømes for å identifisere den beste plasseringa av eit anlegg.

Avsalting er framleis den mest energikrevjande vassbehandlingsmetoden, og for å unngå feiltilpasning må den kombinerast med bruk av fornybare energikilder og auka effektivitet i energibruken. 

Elektrisitetsbehovet varierer i samsvar med avsaltingsteknologien, saltinnhaldet i vasskilden og det ønskte reinheitsnivået for det avsalta vatnet ved slutten av behandlinga. Generelt har membranavsaltingsteknologiar som omvendt osmose (RO) lågare energibehov enn termiske teknologiar som multi-trinns flash (MSF). MSF-systemer krev omtrent 83-84 kWh/m 3 av energi, medan storskala RO-systemer krev 3-5 kWh/m 3 for saltvatn og 0,5-2,6 kWh/m 3 for brakkvatn (Olsson, 2012 i Magagna eit al, 2019). Driftskostnadene er dermed høge. Det internasjonale energibyrået har anslått at på globalt nivå forventast energiforbruket av avsalting å auke åtte gonger innan 2040, på grunn av auka etterspurnad etter ferskvatn (International Energy Agency, 2016). 

Forsking fokuserer på å auke energieffektiviteten i avsaltingsprosessen og på å auke bruken av rein energi. Praksis som kombinerer avsalting med fornybar energi inkluderer: 

• Kombinasjon av avsalting og termisk kraftproduksjon, der spelevarme frå kraftverket brukast som varmekilde for avsaltingsprosessen. 
• Soldriven avsalting; Dette alternativet er spesielt eigna for tørrare og solfylte regionar, som Midtausten, Nord-Afrika og Middelhavet Europa. I juli 1988 vart det første solflereffektdestillasjonssystemet sett på plass ved Plataforma Solar de Almería, eit solforskingssenter i det søraustlege Spania (García-Rodríguez og Gómez-Camacho, 2001). 
• Vinddriven avsalting; til dømes på den greske øya Milos, der ei vindbasert avsaltingseining har vore i drift sidan 2007. Eininga har ein kapasitet på 3 000 m 3/dag. 
• Avsaltingsanlegg som drivast med sjøgenerert energi, Eit bølgjedriven avsaltingssystem er til dømes planlagt for Kapp Verde, utanfor vestkysten av Afrika. Utviklaren hevdar at det såkalla Wave20-anlegget vil produsere drikkevatn til ein tredjedel av prisen på konvensjonelle systemar. 
• Avsaltingsanlegg som brukar geotermisk energi; Denne energikilden kan generera elektrisitet og varme, noko som gjer den eigna for både termisk avsalting og omvendt osmose. Eit prosjekt i Milos øy (Hellas), viste levedyktigheita av geotermisk energi for avsalting, produsere 1 920 m 3/dag ferskvatn for lokalsamfunnet til svært låge kostnadar. 

Utslepp av saltlake kan ha negativ innverknad på lokale marine økosystemer, då det aukar saltinnhaldet i sjøvatn. Saltlake produsert ved avsaltingsprosessen inneheld kjemikaliar som brukast i forbehandlingsfasen. Som saltlake er tyngre enn normalt sjøvatn, akkumulerast det på havbotnen, truande artar som er kjenslevare for nivået av salthaldigheit. (Det europeiske økonomiske samarbeidsområdet, 2012). Forsking undersøkjer den beste måten å løyse eller minimere miljøproblemar forårsaka av saltlake utslepp og leiing. Til dømes demonstrerte LIFE ZELDA-prosjektet den tekniske og økonomiske gjennomførbarheita av saltlakestyringsstrategiar basert på bruk av elektrodialysemetathesis (EDM) og verdifulle samansette gjenvinningsprosessar med det endelege målet om å nå ein nullvæskeutladningsprosess (ZLD). Saltlake kan òg omdannast til kjemikaliar som kan gjenbrukast i sjølve avsaltingsprosessen (Kumar eit al., 2019). 

Dei viktigaste kostnadsdrivarane er brukt teknologi, energikostnader, anleggsstorleik og konfigurasjon, kvalitet på fôrvatn og avsaltet vatn, og krav til miljømessig overhalding. Dei fleste av desse faktorane er stadsspesifikke i naturen. Kostnader til transport og distribusjon av vatn er òg viktige, og det er kostnadsfordelar for anlegg som ligg nær kysten og på lågtliggande land (på grunn av lågare energibehov for transport oppover; Ein 100 meter høg vertikal heis er omtrent like dyr som ein 100 kilometer lang horisontal transport. 

Samla sett er termisk avsaltingsteknologi, spesielt MSF-anlegg, meir kapitalkrevjande enn SWRO. Vedlikehalds- og driftskostnader for SWRO-anlegg for kvar produksjonseining er imidlertid dobbelt så høge som for Leger Uten Grensers anlegg, og tre gonger så høge som for MED-anlegg. For begge teknologiane, men spesielt for termiske anlegg, er energi langt på veg det største enkeltelementet av tilbakevendande kostnadar. Kvaliteten på kildevatnet (som salthaldigheit, temperatur og botnstoff) påverkar kostnadar, yting og haldbarheit, men òg vasskvaliteten som kan oppnåast gjennom avsaltingsprosessen. 

I meldinga «Addressing the challenge of water scarcity and droughts in the European Union» frå 2007 og seinare i Blueprint to Safeguard Europe’s water resources (2012) foreslås eit hierarki av vasstiltak, med tanke på at alternativ vassforsyning gjennom avsalting bør brukast som ein siste utveg så snart anna effektivisering av etterspørsel og produksjon er uttømt. Kommunikasjonen om ressurseffektivitet (COM(2011) 21) har som mål å skape eit rammeverk for politikk som støttar overgangen til ein ressurseffektiv lågkarbonøkonomi. Avsalting er nemnt som eit alternativ som gjev ei løysing på vassforsyningsproblemer, men det kan auke forbruket av fossilt brensel og klimagassutslepp, viss det ikkje drivast med fornybar energi. EU har som mål å vera klimanøytral innan 2050 — ein økonomi med netto null klimagassutslepp. Dette målet er kjernen i European Green Deal og i tråd med EUs forpliktalse til global klimahandling under Paris-avtalen. Dette vil krevje eit skifte mot fornybare energidrivne avsaltingsanlegg med høgare energieffektivitet. 

Implementeringstida for avsaltingsanlegg varierer vanlegvis mellom 3 og 6 år, inkludert alle fasar frå planlegging til drift. 

Levetida er variabel og avheng av den brukte teknologien; til dømes m embranes må bytast ut kvart 2-3 år.