Παραγωγή πόσιμου νερού με τεχνολογίες αφαλάτωσης

Από την προϊστορική περίοδο, ο άνθρωπος προσπαθεί να εξασφαλίζει νερό με την υλοποίηση πρωτίστως έργων χαμηλού κόστους, υψηλής απόδοσης και προσφιλή στο περιβάλλον. Η χώρα μας έχει μακραίωνη ιστορία αειφόρου διαχείρισης υδατικών πόρων. Αρχαιολογικές και άλλες μαρτυρίες υποδηλώνουν ότι κατά την πολιτισμική έκρηξη της Μινωικής περιόδου (ca 3200-1100 π.Χ.) εφαρμόστηκαν προωθημένες πρακτικές χρήσης μη συμβατικών υδατικών πόρων, όπως είναι η χρήση υγρών αποβλήτων και βρόχινου νερού και πιθανόν αφαλατωμένου νερού. Οι Μινωίτες ήταν θαλασσοκράτες και ειρηνιστές. Πρώτοι ανέπτυξαν καλά οργανωμένο ναυτικό στόλο, που κυριαρχούσε, ιδιαίτερα στην Ανατολική Μεσόγειο θάλασσα, όπως αναφέρει ο Θουκυδίδης, καλύπτοντας αποστάσεις εκατοντάδων μιλίων σε αναζήτηση εμπορεύσιμων αγαθών από την Ισπανία ως τη Συρία και την καταστολή εχθροπραξιών και πειρατειών.

Πιθανολογείται ότι πρώτοι εφάρμοσαν θερμική μέθοδο παραγωγής πόσιμου νερού από θαλασσινό νερό κατά τη διάρκεια των πολυήμερων περιόδων παραμονής τους εν πλω, με σχετικά μικρού μεγέθους πλοία (Εικ. 1α). Αργότερα ο Αριστοτέλης (384-322 π.X.) περιέγραψε με μεγάλη ακρίβεια τον κύκλο του νερού. Επίσης, αναφερόμενος στο θαλασσινό νερό, ανέφερε ότι αυτό μπορεί να μετατραπεί σε γλυκό (πόσιμο) νερό όταν ατμοποιηθεί (εξατμισθεί) και στη συνέχεια συμπυκνωθεί. Αργότερα (ca 200 μ.Χ.),ο περιπατητικός φιλόσοφος Αλέξανδρος ο Αφροδισιεύς (ca τέλη 2ου – μέσα 3ου αιώνα μ.Χ.), παρουσίασε την παραγωγή πόσιμου νερού από θαλασσινό νερό, από ναύτες σε πλοίο, με τη χρήση σπόγγων, που απορροφούσαν ατμούς θαλασσινού νερού, κατά τη διάρκεια βρασμού του εντός ειδικού δοχείου (Εικ. 1β).

Σήμερα, σε χώρες/περιοχές με ελλειμματικό υδατικό ισοζύγιο νερού, αναπτύσσονται με ταχύτατους ρυθμούς τεχνολογίες χρήσης μη συμβατικών υδατικών πόρων, όπως είναι η αφαλάτωση θαλασσινού ή υφάλμυρου νερού και η επαναχρησιμοποίηση εκροών επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων (Angelakis et al., 2021). Το 2022 λειτουργούσαν παγκοσμίως 20 χιλιάδες μονάδες αφαλάτωσης με παραγωγή πάνω από 100 εκατ. m³ πόσιμου νερού /ημ., από 5000 m³/ημ., που ήταν το 1990 (Πίνακας 1). Μόνο στο Ισραήλ παράγονται σήμερα πάνω από τρία εκατ. m³/ημ. Παγκοσμίως τα επόμενα έτη, η παραγωγή του αναμένεται ότι θα αυξηθεί με ακόμη πιο γρήγορους ρυθμούς (μέση ετήσια αύξηση πάνω από 3%) και θα ξεπεράσει το 2030 τα 200 εκατ. m³/ημ. Στο μέλλον, τέτοιες τεχνολογίες θα αποτελέσουν τη βάση παραγωγής όχι μόνο άφθονου και καλής ποιότητας πόσιμου νερού, αλλά ακόμη και νερού για άλλες δυνατές χρήσεις.

Πίνακας 1. Έργα αφαλάτωσης και παραγωγής πόσιμου νερού παγκοσμίως

Στην Ελλάδα, όπως και σ’ άλλες Μεσογειακές χώρες ελλειμματικές σε νερό, η αφαλάτωση κυρίως με αντίστροφη ώσμωση είναι μια σχετικά νέα τεχνολογία, που επεκτείνεται πολύ γρήγορα. Στη χώρα μας, η πρώτη πειραματική μονάδα αφαλάτωσης εγκαταστάθηκε στη Σύμη το 1964. Το 2013 λειτουργούσαν 45 μονάδες με συνολική παροχή 32 χιλιάδες m³/ημ. Σήμερα στη χώρα μας λειτουργούν πάνω από 100 μονάδες μέσης ημερήσιας παραγωγής περίπου 85 χιλιάδες m³ αφαλατωμένου νερού/ημ. Είναι χαρακτηριστικό ότι πριν το 2013 στα άνυδρα νησιά του Αιγαίου το κόστος του μεταφερόμενου πόσιμου νερού ήταν κατά μέσο όρο 10,2 €/m³, πολλαπλάσια τιμή σε σχέση με την σημερινή αφαλατωμένου νερού. Ακόμη, σε κάποια νησιά του Αιγαίου το κόστος του μεταφερόμενου νερού ήταν περίπου 15,0 €/m³(Αγγελάκης, 2023).

Η υλοποίηση έργων αφαλάτωσης θαλασσινού και κυρίως υφάλμυρου νερού και γενικά η χρήση μη συμβατικών υδατικών πόρων, θα βελτιώνονται και θα επεκτείνονται συνεχώς. Αυτό οφείλεται στη ταχύτατη βελτίωση των μεμβρανών μακροδιήθησης, υπερδιήθησης, μικροδιήθησης και αντίστροφης ώσμωσης, με αντίστοιχη μείωση της απαιτούμενης ενέργειας. ΄Ετσι, το κόστος της αφαλάτωσης θα εξακολουθήσει να μειώνεται σημαντικά τα επόμενα έτη. Ακόμη, η χρήση υφάλμυρων αντί θαλασσινών νερών, που υπάρχουν σε αφθονία σε πολλές παράκτιες περιοχές της χώρας μας και η κατασκευή μονάδων με όσο το δυνατόν μεγαλύτερη δυναμικότητα, θα επιφέρουν επί πλέον μείωση του κόστους παραγωγής αφαλατωμένου νερού. Σ’ αυτό θα συμβάλλει επίσης η δυνατότητα χρήσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Η ανάπτυξη πράσινων μονάδων αφαλάτωσης είναι μια ήδη εφαρμοζόμενη τεχνολογία στην Καλιφόρνια, στο Ισραήλ και άλλες χώρες.

Σχεδόν όλες οι μονάδες αφαλάτωσης στη χώρα κατασκευάστηκαν και λειτουργούν από τις Δημοτικές Επιχειρήσεις Ύδρευσης και Αποχέτευσης (ΔΕΥΑ), όπως στην Κέρκυρα, την Ιθάκη, το Γάζι Μαλεβιζίου Κρήτης, τη Μύκονο, την Νίσυρο, την Πάρο, την Σαντορίνη, την Σύρο, τη Χίο και άλλα νησιά κυρίως του Αιγαίου. Γενικά χαρακτηριστικά των υφιστάμενων μονάδων είναι η μικρή δυναμικότητά τους, λόγω της γεωγραφίας του νησιώτικου ΝΑ Ελλαδικού χώρου και της παλαιάς τεχνολογίας αρκετών απ’ αυτές. Το προσωπικό των ΔΕΥΑ της χώρας παρακολουθεί τις διεθνείς εξελίξεις των τεχνολογιών αφαλάτωσης όπως και τις τελευταίες διεθνείς τάσεις και προοπτικές τους. Σήμερα στη ΔΕΥΑ Μαλεβιζίου λειτουργούν δύο μονάδες αφαλάτωσης, συνολικής δυναμικότητας 5400 m³/ημ., που υπερκαλύπτουν τις υδρευτικές ανάγκες του δήμου και θεωρούνται, με τα διεθνώς ισχύοντα, πρωτοποριακές, με κόστος λειτουργίας 0,15 €/m³ (Εικ. 2). Μ’ αυτό το δεδομένο, η ΔΕΥΑ Ηρακλείου θα μπορούσε να μιμηθεί την όμορη ΔΕΥΑ Μαλεβιζίου για την άμεση αντιμετώπιση της ύδρευσης της πόλης του Ηρακλείου (Αγγελάκης, 2023).

Από τα προαναφερόμενα είναι ασφαλές να πούμε ότι:

(α) Σε παγκόσμιο επίπεδο, οι τεχνολογίες χρήσης μη συμβατικών υδατικών πόρων, θα συνεχίσουν να εξελίσσονται τα προσεχή έτη με ακόμη ταχύτατους ρυθμούς και η διαχείριση των υδατικών πόρων θα εντάσσεται σ’ ένα γενικότερο πλαίσιο αειφορίας.

(β) Οι τεχνολογίες αυτές θα να είναι μειωμένου κόστους, πιο φιλικές στο περιβάλλον και μεγαλύτερης απόδοσης.

(δ) Η χρήση μη συμβατικών υδατικών πόρων και κυρίως αφαλατωμένου νερού, θα βοηθήσει στην ορθολογικότερη διαχείριση των υδατικών πόρων της χώρας, ιδίως στις ΝΑ νησιώτικες περιοχές. Και

(ε) Η Ελλάδα έχει την δυνατότητα να παίξει πρωταγωνιστικό ρόλο στην έρευνα και τεχνολογία διαχείρισης των υδατικών πόρων παγκοσμίως και κυρίως στη Μεσόγειο και τη Μέση Ανατολή, εφ’ όσον επενδύσει σε σχετικές τεχνολογικές δραστηριότητες, όπως είναι οι μονάδες υπερδιήθησης-αφαλάτωσης και οι πράσινες μονάδες αφαλάτωσης. Οι ΔΕΥΑ της χώρας, σε συνεργασία με αξιόλογες κατασκευαστικές εταιρίες που δραστηριοποιούνται στον Ελλαδικό χώρο, μπορούν να πρωτοστατήσουν στην περαιτέρω βελτίωση των εφαρμοζόμενων τεχνολογιών και στη μείωση του κόστους του παραγομένου αφαλατωμένου νερού.

Βιβλιογραφία

Αγγελάκης, Α. Ν. (2022). Παραγωγή Πόσιμου Νερού με Αφαλάτωση. «Πατρίς» Ηρακλείου 31/05/2022, https://www.patris.gr/2022/05/31/ paragogi-posimoy-neroy-me-afalatosi/

Αγγελάκης, Α. Ν. (2023). Πώς θα μπορούσε ο Δήμος Ηρακλείου να αντιμετωπίσει τις σημερινές και μελλοντικές Υδατικές του ανάγκες. Ρεθεμνιώτικα Νέα, Ρέθυμνον, 28/10/2023, <https://rethnea.gr/pos-tha- mporoyse-o-dimos-irakleioy-na-antimetopisei/>

Angelakis, A. N., Valipour, M., Choo, K-Ho, Ahmed, A. T., Baba, A., Kumar, R., Toor, G. S., and Wang, Z. (2021). Desalination: From ancient to present times and future. Water, 13, 2222. https://doi.org/10.3390/ w13162222.