YK:n mukaan jokaisessa maanosassa on yhteisöjä, joilla on pulaa vedestä.
Vaikka planeettamme on valtamerten ja merien peitossa, vain pieni osa maapallon vedestä – noin 2,5 prosenttia – on makeaa, ja juomaveden kysynnän ennustetaan ylittävän tarjonnan biljoonilla kuutiometreillä vuoteen 2030 mennessä.
Suolanpoistolaitokset, jotka poistavat suolaa merivedestä, voisivat auttaa tuottamaan tarvittavan makean veden.
Näitä laitoksia pidetään kuitenkin kalleimpina tapoina tuottaa juomavettä, sillä niissä pumpataan suuria määriä vettä kalvojen läpi korkeassa paineessa, mikä on erittäin energiaintensiivinen prosessi.
Yksi radikaali ratkaisu voisi olla suolanpoistojärjestelmillä varustettujen kelluvien alusten käyttö.
Ydinreaktoreilla toimivat alukset voisivat matkustaa kuivuudesta kärsiville saarille tai rannikoille ja tuoda mukanaan sekä puhdasta juomavettä että sähköä.
”Alukset voisivat liikkua ajoittain ja täyttää säiliöitä”, sanoo Mikal Bøe, Core Powerin toimitusjohtaja, joka on suunnitellut tällaisen suolanpoistolaitoksen.
Se saattaa kuulostaa kaukaa haetulta, mutta Yhdysvaltain laivasto on aiemmin tarjonnut suolanpoistopalveluja katastrofien aikana ydinkäyttöisten alustensa avulla, ja Venäjällä on jo kelluva ydinvoimalaitos, joka on suunniteltu suolanpoistolaitosten käyttövoimaksi.
Maailmassa on jo noin 20 000 suolanpoistolaitosta, joista lähes kaikki ovat maalla. Suurin osa niistä sijaitsee Saudi-Arabiassa, Yhdistyneissä arabiemiirikunnissa ja Kuwaitissa, ja muita on muun muassa Yhdistyneessä kuningaskunnassa, Kiinassa, Yhdysvalloissa, Brasiliassa, Etelä-Afrikassa ja Australiassa.
Joidenkin insinöörien mukaan voisi kuitenkin olla halvempaa sijoittaa tämä suolanpoistotekniikka merelle, josta merivesi voidaan pumpata helpommin alukseen.
Insinöörit ovat vuosikymmeniä haaveilleet kelluvien, ydinvoimalla toimivien suolanpoistojärjestelmien rakentamisesta.
Core Power haluaa käyttää alusta, joka muistuttaa hyvin paljon pientä konttilaivaa, mutta pinota alukseen suolanpoistotekniikalla täytettyjä kontteja. Ydinreaktori sijaitsisi aluksen sydämessä ja tuottaisi tarvittavan valtavan määrän energiaa.
Yrityksen kelluvien ydinvoimalla toimivien suolanpoistoalusten teho voisi vaihdella viidestä megawatista noin 70 megawattiin, Bøe lisää. Viiden megawatin ydinvoimalla se voisi pumpata päivittäin 35 000 kuutiometriä eli 14 olympia-altaan verran makeaa vettä.
Suolan poistamiseksi suolavedestä suolaveden suolanpoistotekniikka työntää käsitellyn meriveden paineen alaisena puoliläpäisevän kalvon läpi. Osmoosi eli nesteen molekyylien liikkuminen tällaisten kalvojen läpi poistaa mineraalit, jolloin jäljelle jää makeaa vettä ja erillistä, erityisen suolaista vettä, jota kutsutaan suolavedeksi.
Tästä tekniikasta on olemassa erilaisia versioita, ja se on vuosien mittaan tehostunut. Kelluvat suolanpoistojärjestelmät ovat kuitenkin edelleen suhteellisen harvinaisia.
Saudi-Arabia on kuitenkin juuri vastaanottanut ensimmäisen kolmesta suolanpoistoproomusta, jotka ovat suurimmat koskaan rakennetut. Voivatko kelluvat suolanpoistolaitokset siis ottaa vauhtia?
Oisann Engineering, joka on kehittänyt Waterfountain-nimisen järjestelmän, toivoo niin.
Yrityksellä on erilaisia malleja suurista laivoista pieniin poijuihin, mutta ne kaikki toimivat samalla periaatteella, kertoo hallintojohtaja Kyle Hopkins.
Suuri ero on kuitenkin se, että ydinvoiman sijasta ne kaikki käyttäisivät niin sanottua vedenalaista suolanpoistoa, joka on vuosikymmeniä vanha tekniikka.
”Tekniikkaa ei koskaan kaupallistettu, koska tarvitaan edelleen merenalaisia pumppuja, jotta vesi voidaan nostaa pintaan”, Hopkins sanoo. ”Me poistimme pumpun.”
Hän kieltäytyy selittämästä tarkemmin, miten tämä toimii, mutta sanoo vain, että Waterfountain-järjestelmä kokonaisuudessaan hyödyntää merenpohjan korkeampaa painetta veden liikuttamiseksi ilman suuria energiakustannuksia.
Hän mainitsee myös, että aluksesta rantaan johtavaa putkea, johon makean veden on lopulta mentävä, voitaisiin nostaa, jotta painovoima auttaisi veden virtausta entisestään ja vähentäisi lisävoiman tarvetta.
Hopkins arvioi, että teknologia voisi olla noin 30 prosenttia energiatehokkaampi kuin perinteinen maalla sijaitseva suolanpoistolaitos. Yritys rakentaa parhaillaan pienoismallia yhdestä suunnitelmastaan ja toivoo voivansa perustaa ensimmäisen kaupallisen laitoksensa Filippiineille vuonna 2023.