Otok Malta omiljena je turistička destinacija, ali je povrh toga i razmjerno gusto naseljena. To dovodi do ozbiljnog problema: nema dovoljno vode jer nema dovoljno niti oborina. Zato ta zemlja još od 1982. koristi postrojenje za desalinizaciju morske vode. Može li to biti rješenje i za sve veću nestašicu vode čak i u Njemačkoj?

Izrael, Saudijska Arabija, SAD i Španjolska već također koriste ovu tehnologiju za dobivanje vode. Grad Barcelona tako pokriva trećinu svojih potreba za pitkom vodom, a emirat Kuvajt gotovo cjelokupnu pitku vodu dobiva iz desalinizacijskih postrojenja.

I u Njemačkoj se sve više raspravlja o desalinizaciji kao sredstvu za borbu protiv suše. Do sada je ova zemlja svojim podzemnim vodama i dovodima iz drugih područja uspijevala zadovoljiti potrebe. No razina podzemnih voda opada čak i u regijama koje su dosad bile bogate vodom.

(Pre)skupa voda

Ali je li desalinizacija morske vode doista dobro rješenje? Jer tehnologija desalinizacije nosi i određene probleme: za sada se za taj postupak troši mnogo energije pa je već i zbog toga takva voda skupa.

Za tzv. desalinizaciju najčešće se primjenjuju dvije metode: reverzna osmoza i termički postupak. Kod posljednjeg se morska voda zagrijava i isparava, a para se zatim kondenzira u slatku vodu. To je energetski najzahtjevniji proces jer voda mora biti zagrijana do vrelišta. Zato se često koristi u regijama koje imaju velike zalihe nafte ili plina. No ugljični otisak takvog postupka je ogroman.

Emisije CO₂ kod reverzne osmoze još su uvijek visoke, ali niže nego kod termičkog postupka. Više od 90 posto svjetskih postrojenja danas radi po tom principu, a mali uređaji na tom principu se već nude i nautičarima za njihove jahte - makar su veoma skupi.

Kod reverzne osmoze morska se voda pod visokim tlakom tjera kroz membranu koja propušta samo molekule vode, ali ne i sol. Za taj visoki tlak još je uvijek potrebna velika količina energije, no ova tehnologija troši i do deset puta manje energije od termičke.

Međunarodno udruženje za vodu (International Water Association) očekuje da će se u sljedećih 20 godina znatno smanjiti i energetski zahtjevi i troškovi tih postupaka - primjerice primjenom obnovljivih izvora energije i dodatnim tehnološkim napretkom.

Izuzetak Baltičkog mora

„Njemačka s Baltičkim morem ima stratešku i gospodarsku prednost", ističe Claus Mertes, direktor Njemačkog društva za desalinizaciju morske vode (DME) iz Duisburga. Vjetroelektrane osiguravaju „stalnu zelenu energiju, a boćata voda Baltičkog mora ima znatno niži udio soli od ostalih mora".

Troškovi bi stoga bili višestruko niži jer je za proizvodnju potrebno manje energije. Mertes procjenjuje da bi kubni metar vode za krajnjeg potrošača mogao stajati oko 2,25 eura.

Za usporedbu: kubni metar vode iz podzemlja ili jezera trenutno u Njemačkoj u prosjeku stoji oko 2 eura. Prema Mertesu, voda desalinizirana iz Baltičkog mora mogla bi djelomično opskrbljivati čak i Ruhrsku oblast ili Berlin i to postojećim vodovodnim kanalima.

Za poljoprivredu se ne isplati

Poljoprivreda je daleko najveći potrošač slatke vode u svijetu: na nju otpada oko 70 posto vode dobivene iz rijeka i podzemlja. Do 2050. potrebe za vodom u poljoprivredi porast će za dodatnih 19 posto zbog sve veće potrebe za navodnjavanjem. Već sada oko 40 posto svjetske proizvodnje hrane dolazi s navodnjavanih površina.

Trenutno poljoprivreda u svijetu još ne može u velikoj mjeri koristiti desalinizaciju jer su troškovi preveliki za količine vode koje su joj potrebne. Osim toga, voda bi morala biti dodatno obogaćena gnojivom ili pomiješana sa slatkom vodom jer nakon procesa pročišćavanja često sadrži premalo hranjivih tvari za biljke.

No ako bi se u idućim godinama u proizvodnji sve više koristile održive tehnologije poput solarne i energije vjetra, i time troškovi pali, desalinizacija bi mogla postati moguća i u poljoprivredi - pod uvjetom da se riješi još jedan problem: otpadna slana voda, tzv. solanka.

Opasna sol koja se vraća u more

Za dobivanje pitke ili tehničke vode iz morske vode mora se ukloniti sol i druge tvari poput algi, pijeska, ali i metala. Ostaju sirova voda i solanka. Ona sadrži visoko koncentrirane količine soli i metala poput litija i bora, ali i kemikalije iz procesa pročišćavanja. Do sad se solanka uglavnom vraćala u more - na mjestima gdje se može dobro razrijediti morskom vodom.

Julio Barea iz španjolskog Greenpeacea to smatra opasnim. Već se godinama bavi tom temom. U španjolskim priobalnim regijama svakodnevno se stvara oko 5,8 milijuna kubnih metara solanke - više od četiri posto svjetske količine.

„Postoji više studija koje pokazuju negativne posljedice ispuštanja solanke iz desalinizacijskih postrojenja u Španjolskoj - primjerice da solanka može povisiti temperaturu morske vode i smanjiti dostupni kisik, što može teško oštetiti vodene ekosustave."

Za Clausa Mertesa iz DME-a ovdje postoji velika prednost Baltičkog mora: „Kod proizvodnje 1000 litara pitke vode iz 'obične' morske vode nastaje u prosjeku 600 litara solanke. Kod desalinizacije boćate vode, poput one iz Baltičkog mora, nastaje samo 100 litara."

No za Jörga Rechenberga iz njemačkog Ureda za zaštitu okoliša je i to previše. To vraćanje solanke „moglo predstavljati izazov za baltičke ekosustave koji su prilagođeni na određene koncentracije soli i imati ozbiljan utjecaj na osjetljive morske organizme". Ipak, i on smatra da bi se uz daljnji razvoj obnovljivih izvora energije i sve jaču sušu, trebalo u budućnosti temeljitije razmotriti sve mogućnosti.

Njemačko ministarstvo za istraživanje, tehnologiju i svemir najavilo je početkom 2025. potporu istraživačkim projektima koji se bave temama vode i energije - možda se iz toga izrode i novi pristupi.

Superapsorberi iz pelena

Jedan od onih koji već razvijaju novu, energetski štedljiviju tehnologiju jest Sebastian Seiffert sa Sveučilišta u Mainzu. On i njegov tim razvili su postupak koji troši znatno manje energije za odvajanje vode i soli. Koristi se „zeleni" proces takozvane pred-osmoze. „Koristimo osmozu u prirodnom smjeru u kojem sama teče - bez umjetnog pritiska", objašnjava Seiffert.

Ideja iza toga poznata je iz uložaka i pelena: hidrogel-polimeri koji se u njima nalaze - tzv. superapsorberi - mogu upiti velike količine vode, a odbaciti sol.

Da bi se upijena voda ponovno izvukla iz polimernog materijala bez dodatne energije, Seiffert koristi prirodni proces: „Dovoljna je promjena temperature. Na hladnoći polimeri upijaju vodu, a na toplini je otpuštaju. Dnevno-noćna razlika je dovoljna."

Rješenje i za Mediteran?

Ova je metoda prvenstveno namijenjena za kućanstva u siromašnijim regijama, primjerice na Bliskom istoku. No kemičar u budućnosti vidi mogućnost primjene i u kućanstvima ili hotelskim kompleksima u Sredozemlju. „To nije tehnologija koja bi mogla zamijeniti velike sustave, nego ih nadopuniti."

Ekološko rješenje za problem solanke ostaje izazov i kod ove metode. Već se istražuje, može li se od solanke, primjerice, proizvoditi građevinski materijal ili kako iz nje izdvajati vrijedne metale poput litija za uporabu u industriji? No „iskorištavanje tih sirovina trenutačno nažalost još nije ekonomski isplativo", kaže Mertes iz DME-a.

Ako se u budućnosti pronađe održivo rješenje za zbrinjavanje solanke, ako emisije CO₂ padnu zahvaljujući obnovljivim izvorima energije i ako troškovi proizvodnje padnu zahvaljujući tehnološkom napretku, tada bi sušne obalne regije mogle imati veliku korist od desalinizacije - zajedno s drugim mjerama poput pročišćavanja otpadnih voda i skupljanja kišnice.

„Pomalo je apsurdno: zbog klimatskih promjena svijet postaje i sušniji i vlažniji. Imamo dulja razdoblja suše, a zatim ekstremne oborine. Zato nam treba cjelovit sustav upravljanja vodom - a desalinizacija može biti jedna od njegovih sastavnica", uvjeren je kemičar Seiffert.