Budiž voda – V: Odsolování: Věda, technika i alchymie

2. prosince 2016 | Rubrika: Čistota vody a rekreace , Co bychom měli vědět o vodě

sorek-nejvetsi-odsolovaci-zavod-na-svete

Již za několik dní obohatí knižní trh v ČR publikace „Budiž voda“, která popisuje izraelské zkušenosti s nakládáním s vodou a využitím vody. Portál Naše voda přináší pro zájemce seriál krátkých ukázek z jednotlivých kapitol.

…….Weizmannův institut byl a je předním izraelským vědeckým pracovištěm. V roce 1934 jej založil Chajim Weizmann, uznávaný vědec, který se později stal prvním prezidentem Státu Izrael. Institut byl na jeho počest přejmenován v roce 1949, rok po založení nového státu. Od počátků své existence se institut věnoval řešení řady vědeckých problémů. Jedním z nich bylo hledání metody, jež by umožňovala efektivně odstraňovat sůl z mořské vody. Šlo primárně o vědecký úkol, který měl z hlediska mladého státu navíc významné ideologické a politické aspekty. Úspěšné odsolování mořské vody by Izraeli pomohlo naplnit sionistický cíl: vybudování zajištěné, soběstačné ekonomiky a společnosti, která nabídne útočiště Židům z celého světa. Vzhledem k omezeným přírodním zdrojům vody (z řek a dešťových srážek) novému státu hrozilo, že mu nedostatek vody neumožní dostatečný hospodářský rozvoj a značně omezí jeho schopnost absorbovat vlny nových přistěhovalců, kteří se chtěli v Izraeli usadit. Odsolování vody ze Středozemního moře bylo považováno za ideální, byť čistě teoretické, řešení obou problémů.

………IDE, malá vládní agentura zaměřená na problematiku odsolování, která vznikla v roce 1959 s cílem uvést v život Zarchinovy myšlenky. Když se ukázalo, že Zarchinova představa není prakticky využitelná a Zarchin z agentury v roce 1966 odešel, převzal její vedení Nathan Berkman, pouhých šest let poté, co dokončil v New Yorku studium MBA a nastoupil do svého prvního zaměstnání. „Když vidíte dnešní pozici Izraele v oblasti odsolování, je hodně těžké představit si, jak vypadala situace v začátcích celého projektu,“ říká Berkman. „Po Zarchinově odchodu nám bylo jasné, že potřebujeme vymyslet novou technologii. Bez ní bychom všichni přišli o práci, což byla skoro stejně významná motivace jako snaha najít nové převratné technické řešení problému.

……..Berkmanův tým techniků začal rozpracovávat některé z nápadů, jež z těchto týdenních porad vzešly. To bylo v době, kdy stále ještě nebylo jasné, který z možných přístupů k odsolování bude efektivní a přitom ekonomicky únosný. Díky zkombinování některých mechanických prvků Zarchinovy metody, které nesouvisely se zmrazováním, a jejich propojení s různými postupy zahřívání vody a vytváření páry nakonec Berkmanův tým vyvinul dva energeticky efektivní přístupy k odsolování, které se po celém světě používají dodnes.

………První metoda, mechanická komprese páry (Mechanical Vapor Compression; MVC), je velmi spolehlivá a uplatňuje se tam, kde může dojít k neplánovaným výpadkům provozu zařízení, které by ale byly ekonomicky neúnosné. Využití MVC je obvyklé v místech, kde nedostatečný přísun čisté vody, jíž je v procesu zapotřebí, může způsobit nucené zastavení provozu. Stinnou stránkou využití MVC je, že cenou za zajištění nepřerušovaného provozu jsou vyšší celkové provozní náklady, takže tato metoda není příliš vhodná pro rozsáhlé odsolovací závody. Rozpracování metody MVC vedlo k vývoji druhého přístupu, jehož autorem je rovněž tým technických odborníků z IDE. Jde o variaci procesu vícestupňového odpařování (Multi-Effect Distillation; MED). Proces MED byl vyvinut koncem devatenáctého století a používal se v nejrůznějších průmyslových provozech, například k odpařování šťáv při získávání přírodního cukru z ovoce. Obdobným způsobem se začal uplatňovat při získávání pitné vody z vody mořské. Inovace procesu MED, s níž přišel izraelský tým inženýrů, spočívala ve využití série propojených hliníkových trubek, které nahradily komory, jichž se původně používalo k zahřívání vody, aby začal proces odpařování. Hliníkové trubky drží a vedou teplo mnohem efektivněji než jakékoli předchozí metody nebo materiály. Díky tomu je možné udržovat konstantně vysokou teplotu, čímž klesá nutnost zajistit dodatečné zdroje energie potřebné k ohřevu vody, která je do procesu průběžně dodávána. Izraelská metoda MED spotřebovává méně energie než jakýkoli jiný odsolovací proces založený na principu zahřívání vody. Izraelské zlepšení představovalo ohromný krok vpřed při nezbytném snižování nákladnosti odsolovacích postupů, které tehdy byly ve velmi rané fázi. Přesto když koncem šedesátých let Izraelci svou metodu MED představili světu, mnozí ji považovali za sice zajímavou, ale spíše teoretickou myšlenku, u níž není nejmenší jistota, zda se osvědčí při použití v reálném provozu. Skepsi ohledně procesu MED s použitím hliníkových trubek překonalo až postavení ukázkového závodu v polovině osmdesátých let. Poté, co Izrael obdržel z USA dvacet miliónů dolarů coby zvláštní americkou dotaci a poskytl stejně vysokou částku z vlastních zdrojů, vzniklo v přímořském městě Ašdod v jižní části Izraele ukázkové odsolovací zařízení.

Zdroj: Budiž voda, foto: Sorek, největší odsolovací závod na světě, stojí zhruba dva kilometry od pobřeží Středozemního moře. Produkuje více než 600 tisíc m3 pitné vody denně, neboli 26 tisíc m3 za hodinu. Náklady na výrobu pitné vody jsou v tomto závodě nejnižší na světě, díky využívání elektřiny v časových úsecích, kdy je její cena nejnižší. Izraelské odsolovací závody na pobřeží Středozemního moře v současné době produkují množství pitné vody, jež odpovídá 80 procentům celkové spotřeby izraelských domácností.

Související rubriky: Čistota vody a rekreace, Co bychom měli vědět o vodě, Nápoje a voda v potravinách, Podnikání s vodou a zákony, Přehrady a vodní díla, Vodovody a kanalizace