Avsaltning

Avsaltning är processen att ta bort salt från havs- eller bräckt vatten för att göra det användbart för en rad "lämpliga för användning" -ändamål, inklusive att dricka. Det kan således bidra till anpassningen till klimatförändringarna under alla de omständigheter då vattenbristen är allvarlig och kan förvärras i framtiden, även på grund av klimatförändringarna. Avsaltning är dock en energiintensiv process. För att undvika missanpassning är det viktigt att avsaltning sker med hjälp av förnybar energi. Dessutom ger avsaltning en biprodukt, saltlake (en koncentrerad saltlösning) som måste bortskaffas på rätt sätt för att undvika negativ påverkan på den marina miljön. Avsaltning bör därför endast tillämpas om andra mer miljömässigt hållbara alternativ (t.ex. vattenbegränsningar och vattenransonering, återanvändning av vatten) inte finns tillgängliga eller inte kan genomföras. 

Avsaltningstekniker inkluderar: 

• Eldriven teknik. Omvänd osmos är den mest använda tekniken. Den består av filtrering av vatten med osmosmembran som separerar salt från vatten (SWRO). Fodervatten tvingas genom det upprullade membranet under högt tryck. Andra eldrivna tekniker inkluderar mekanisk ångkomprimering (MVC) och elektrisk dialys (EDR). 
• Termiskt driven teknik. Den termiska avsaltningsprocessen använder energi för att avdunsta vatten och därefter kondensera det igen. Termiskt drivna tekniker inkluderar: Flerstegs flashdestillation (MSF), multieffektdestillation (MED), termisk ångkompression (TVC) och membrandestillation (MD).  

Det finns för närvarande cirka 16 000 avsaltningsanläggningar över hela världen, med en total global driftskapacitet på cirka 95,37 miljoner m3/dag och en saltlakeproduktion på 141,5 miljoner m3/dag. För närvarande används avsaltning till stor del i Mellanöstern och Nordafrika (70 % av den globala kapaciteten), i USA, i allt högre grad i Asien och endast i begränsad utsträckning i Europa (cirka 10 % av den globala kapaciteten). Flera sydliga EU-länder använder dock avsaltning för att täcka sötvattenbehoven (Jones m.fl., 2019). 

I EU erhålls en liten del av sötvattnet genom avsaltning av havsvatten. EU:s anläggningar kan leverera upp till 2,89 miljarder m3 avsaltat vatten per år (aktiv kapacitet). 71 % av det vatten som produceras används för offentlig vattenförsörjning (2 miljarder m3, 4,2 % av det totala vatten som används för offentlig försörjning). 17 % av det avsaltade vatten som produceras i EU används för industriella tillämpningar, 4 % i kraftverk och 8 % för bevattning. EU:s avsaltningsanläggningar finns främst i Medelhavsländerna, där de kommer att behövas mest i framtiden: Omkring 1 200 anläggningar har en kapacitet på 2,37 miljarder m3 (82 % av EU:s totala avsaltningskapacitet) (Magagna m.fl., 2019). 

I avsaknad av obligatorisk miljökonsekvensbedömning finns det enligt EU-lagstiftningen inget formellt samrådsförfarande för konstruktion av en avsaltningsanläggning. På landsnivå kan berörda parters deltagande i avsaltningsprojekt krävas enligt den särskilda nationella lagstiftning som finns eller aktiveras genom informella processer, t.ex. för att gemensamt identifiera den bästa platsen för en anläggning.

Avsaltning är fortfarande den mest energiintensiva vattenreningsmetoden och för att undvika dålig anpassning måste den kombineras med användning av förnybara energikällor och ökad effektivitet i energianvändningen. 

Elbehoven varierar beroende på avsaltningstekniken, vattenkällans salthalt och den önskade renhetsnivån för det avsaltade vattnet i slutet av behandlingen. I allmänhet har membranavsaltningsteknik som omvänd osmos (RO) lägre energibehov än termisk teknik som flerstegsblixt (MSF). Läkare Utan Gränsers system kräver ungefär 83–84 kWh/m3 energi, medan storskaliga RO-system kräver 3–5 kWh/m3 för saltvatten och 0,5–2,6 kWh/m3 för bräckt vatten (Olsson, 2012 i Magagna m.fl., 2019). Som ett resultat är driftskostnaderna höga. Internationella energiorganet har uppskattat att avsaltningens energiförbrukning på global nivå förväntas öka åttafaldigt fram till 2040 på grund av ökad efterfrågan på sötvatten (Internationella energiorganet, 2016). 

Forskningen är inriktad på att öka energieffektiviteten i avsaltningsprocessen och på att öka användningen av ren energi. Exempel på metoder som kombinerar avsaltning med förnybar energi: 

• Kombination av avsaltning och termisk kraftproduktion, där spillvärme från kraftverket används som värmekälla för avsaltningsprocessen. 
• Soldriven avsaltning. Detta alternativ är särskilt lämpat för torrare och soligare regioner, såsom Mellanöstern, Nordafrika och Medelhavsområdet. I juli 1988 infördes det första systemet för destillation av flera soleffekter vid Plataforma Solar de Almería, ett solforskningscentrum i sydöstra Spanien (García-Rodríguez och Gómez-Camacho, 2001). 
• Vinddriven avsaltning. till exempel på den grekiska ön Milos, där en vindbaserad avsaltningsenhet har varit i drift sedan 2007. Enheten har en kapacitet på 3000 m 3/ dag. 
• Avsaltningsanläggningar som drivs med havsbaserad energi. Ett vågdrivet avsaltningssystem planeras till exempel för Kap Verde, utanför Afrikas västkust. Byggherren hävdar att den så kallade Wave20-anläggningen kommer att producera dricksvatten till en tredjedel av priset på konventionella system. 
• Avsaltningsanläggningar som använder geotermisk energi. Denna energikälla kan generera el och värme, vilket gör den lämplig för både termisk avsaltning och omvänd osmos. Ett projekt på ön Milos (Grekland) visade att geotermisk energi är livskraftig för avsaltning och producerar 1 920 m3 färskvatten per dag för lokalsamhället till mycket låga kostnader. 

Urladdning av saltlake kan ha en negativ inverkan på lokala marina ekosystem eftersom det ökar salthalten i havsvatten. Saltlake som framställs genom avsaltningsprocessen innehåller kemikalier som används under förbehandlingsfasen. Eftersom saltlake är tyngre än normalt havsvatten ackumuleras den på havsbotten, vilket hotar arter som är känsliga för salthalten. (Europeiska miljöbyrån, 2012). Forskning undersöker det bästa sättet att lösa eller minimera miljöproblem som orsakas av saltvattenutsläpp och hantering. LIFE ZELDA-projektet visade till exempel den tekniska och ekonomiska genomförbarheten av strategier för hantering av saltlake som bygger på användning av elektrodialysmetates (EDM) och värdefulla processer för återvinning av föreningar med det slutliga målet att uppnå en process med nollvätskeutsläpp (ZLD). Saltlake kan också omvandlas till kemikalier som kan återanvändas i själva avsaltningsprocessen (Kumar m.fl., 2019). 

De främsta kostnadsdrivande faktorerna är använd teknik, energikostnader, anläggningens storlek och konfiguration, kvaliteten på matarvatten och avsaltat vatten samt miljökrav. De flesta av dessa faktorer är platsspecifika till sin natur. Kostnader för transport och distribution av vatten är också viktiga, och det finns kostnadsfördelar för anläggningar som ligger nära kusten och på låglänt mark (på grund av lägre energibehov för transport uppåt; en 100 meter vertikal hiss är ungefär lika dyr som en 100 kilometer horisontell transport). 

Sammantaget är termisk avsaltningsteknik, särskilt MSF-anläggningar, mer kapitalintensiva än SWRO. Underhålls- och driftskostnaderna för SWRO-anläggningar för varje produktionsenhet är dock dubbelt så höga som för MSF-anläggningar och tre gånger så höga som för MED-anläggningar. För båda teknikerna, men särskilt för värmekraftverk, är energi långt ifrån den största enskilda posten av återkommande kostnader. Kvaliteten på källvattnet (t.ex. salthalt, temperatur och biofoulingelement) påverkar kostnader, prestanda och hållbarhet, men också den vattenkvalitet som kan uppnås genom avsaltningsprocessen. 

I meddelandet om problemet med vattenbrist och torka i Europeiska unionen 2007 och senare i strategin för att skydda Europas vattenresurser (2012) föreslås en hierarki för vattenåtgärder, med tanke på att alternativ vattenförsörjning genom avsaltning bör användas som en sista utväg när andra förbättringar av effektiviteten i efterfrågan och produktionen har uttömts. Meddelandet om resurseffektivitet (KOM(2011) 21) syftar till att skapa en ram för politiska åtgärder för att stödja övergången till en resurseffektiv och koldioxidsnål ekonomi. Avsaltning nämns som ett alternativ som ger en lösning på vattenförsörjningsproblem, men det kan öka förbrukningen av fossila bränslen och utsläppen av växthusgaser om det inte drivs med förnybar energi. EU strävar efter att vara klimatneutralt senast 2050 – en ekonomi med nettonollutsläpp av växthusgaser. Detta mål står i centrum för den europeiska gröna given och är i linje med EU:s åtagande om globala klimatåtgärder enligt Parisavtalet. Detta kommer att kräva en övergång till anläggningar för avsaltning av förnybar energi med högre energieffektivitet. 

Genomförandetiden för avsaltningsanläggningar varierar vanligtvis mellan 3 och 6 år, inklusive alla faser från planering till drift. 

Livslängden varierar och beror på vilken teknik som används. för exempel m embranes måste bytas ut vart 2-3 år.