以波浪為動力的“Iceberg”浮標極大地降低了海水淡化的生態成本
地球上只有3%的水是淡水–除去鎖在冰川中的水,你看到的只有1%。因此,人類發現自己在太陽系中最潮濕的星球上,被水包圍著,但仍然面臨著嚴重的淡水短缺,已經影響到全球約一半的人口。隨著氣候變化的影響繼續展開,以及全球人口上升到本世紀末預計的110億左右的峰值,缺水問題將變得更加嚴重,海水淡化技術將變得越來越關鍵和無處不在。
擴大目前的海水淡化方法帶來了一些嚴重的問題。首先,隨著規模的擴大,它將需要大量的能源–而這是在從骯髒能源到清潔能源的艱難過渡時期,這時電力將變得非常寶貴。其次,陸地上的工業淡化廠吸收大量的鹽水,然後去除大部分的水,將高度集中的鹽水抽回海洋,這些鹽水往往被用於預處理水和保持設備清潔的化學品所污染。這種大比重且含鹽的排放物往往會沉到海底,在那裡會造成生態破壞。
但這是沒有辦法的事;人類在未來將需要越來越多的海水淡化設施了,這就是為什麼Oneka的波浪動力漂浮海水淡化浮標可能被證明是如此有價值的發展。
Oneka“Iceberg”海水淡化浮標,使用來自當地海浪的機械動力,以及一些小型太陽能電池板,來進行海水淡化、測試並將水抽回岸邊
Oneka將這些東西從頭到尾都設計成生態友好型。首先,它們主要由回收的塑料瓶製成;每個“Iceberg”浮標代表著超過17萬個瓶子,它們將不再被填埋或與它們的人們一起進入大太平洋垃圾場。
它們完全依靠海浪的力量運作。它們錨定在平均波高超過1米(約3英尺)的任何地方的海底,從經過的海浪中吸收能量,並將其轉化為機械泵的力量,將海水吸入並通過反滲透海水淡化系統推動其中的四分之一,創造出新鮮的可飲用的水,通過高密度聚乙烯管道泵回陸地,這一切同樣只使用海浪提供的動力。
剩下的四分之三又與海水淡化過程中排出的鹽水混合在一起,重新釋放到海裡。它只比周圍的水鹽度高30%,與陸上海水淡化廠釋放的濃度高得多的鹽水相比,這種變化可以忽略不計。由於這些浮標通常被錨定在至少一英里(1.6公里)以外的海域,在大型陣列中,單元之間有很大的間距,鹽水分散得很好,有毒的生態影響被降到最低。Oneka聲稱它自己的測試發現,在每個裝置的大約10英尺(3米)範圍內,水的鹽度比基線已經沒有可測量的增加。
Oneka說,在離浮標僅10英尺的範圍內,水的鹽度沒有可測量的增加。
為了盡量減少排出的鹹水進入魚、生物的卵或其他小型水生野生動物的可能性,細網過濾器保護進水口,而且抽水週期包括反向沖洗的流程,Oneka聲稱”對魚、蛋或植物沒有危險”。
“Iceberg”裝置被設計為每天產生30-50立方米(8000-13000加侖)的水,足以滿足100-1,500人的日常需求。由小型太陽能電池板提供動力的機載傳感器,不斷測試所生產的水,確保其符合相關標準。Oneka還提供一些後續處理流程,以調整水的味道,或將其調整為農業用戶的優勢。
“Iceberg”需要一些維護,每年對每台設備需要進行三到七次的預防和一般維護。但在處理好這些問題後,每台設備的服務期為15-20年。
顯然,這些相對較小的機器的產量遠遠不能與最大的陸地海水淡化廠相比。事實上,你需要超過20000個“Iceberg”的浮標以最大能力運行,才能與世界上最大的海水淡化設施- 沙特阿拉伯的Ras Al-Khair電力和海水淡化廠的清潔水產出相匹配。
Oneka說它正在研究”公用事業規模的設備”,這可以在需要更多數量的地區進一步推動,產量將是Icebergs的10倍,它們將在2023年上市,並在加拿大新斯科舍省4000人的社區Barrington海岸開始示範試驗。
儘管如此,在符合當地要求的地方,現有的機器似乎提供了一種經濟、可擴展和可靠的方式來產生清潔的水,沒有二氧化碳排放,不需要沿海土地空間,不消耗電網,對海洋生態的影響也很有限。這是一項令人印象深刻的技術,我們可以想到很少有更好的方法來重新利用幾十萬個舊塑料瓶。