15 °C Rethymno, GR
03/12/2022

Η πρόοδος της τεχνολογίας θα αποτρέψει μελλοντικούς πολέμους για το νερό

Το νερό είναι η Αρχή των Πάντων (Θαλής ο Μιλήσιος, Αρχαίος Έλληνας φιλόσοφος (ca 636-546 π.Χ.).

Το νερό δεν είναι εμπορικό προϊόν αλλά μια πολύτιμη κληρονομιά, που η κοινωνία οφείλει να προστατεύει και να διαχειρίζεται ορθολογικά. Είναι ένα πολύτιμο αγαθό, που η αξία και η σημασία του αυξάνει συνεχώς. Είναι προαπαιτούμενο ειρήνης και ευημερίας των λαών. Ευτυχώς, η χώρα μας θεωρείται πλούσια σε διαθέσιμους υδατικούς πόρους (6.500 m3 νερού/κάτοικο και έτος). Όμως, η μη ισόρροπη, χρονικά και χωροταξικά, κατανομή τους και κυρίως η πολύπλοκη και αναποτελεσματική διαχείρισή τους, προκαλούν συχνά κρίσεις ανεπάρκειας νερού.

Είναι αισιόδοξο ότι τα επιτεύγματα της έρευνας και τεχνολογίας επιτρέπουν τη διατήρηση και την ποιοτική αναβάθμιση των υφιστάμενων πόρων και τη συνολική ορθολογική διαχείρισή τους, συμπεριλαμβανομένων των μη συμβατικών πόρων και των περιθωριακών νερών (Angelakis et al., 2018). Οι διαθέσιμες τεχνολογίες, που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σήμερα και κυρίως στο μέλλον με σκοπό την ικανοποίηση των αυξανόμενων υδατικών αναγκών, αναμφίβολα μπορούν να απαντήσουν επιτυχώς στις αυξανόμενες ανάγκες των κοινωνιών, υπό την προϋπόθεση ότι θα υπάρχει επαρκής σχεδιασμός, χρηστή διαχείριση και προστασία των πόρων.

Η ανακύκληση, δηλαδή η επαναχρησιμοποίηση του νερού είναι ένα σημαντικό συστατικό του υδρολογικού κύκλου και γι’ αυτό θεωρείται ένα αναπόσπαστο μέρος μιας ολοκληρωμένης διαχείρισης των υδατικών πόρων, κυρίως σε ξηρικές και ημιξηρικές περιοχές. Αυτό επιβάλλεται ιδιαίτερα όπου τα ισοζύγια υδατικών πόρων είναι ελλειμματικά, αυξάνεται η ζήτηση νερού ιδιαίτερα στις αναπτυγμένες σύγχρονες κοινωνίες, είναι υψηλό το κόστος και οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις σχεδιασμού, μελέτης και κατασκευής νέων φραγμάτων και γενικά επιφανειακών ταμιευτήρων, και υπάρχει ανάγκη προστασίας της ποιότητας των υδατικών πόρων και μείωσης της ρύπανσής τους. Ως συνέπεια αυτών των παραγόντων, η ανάκτηση και επαναχρησιμοποίηση των υγρών αποβλήτων και άλλων περιθωριακών νερών αποτελεί την μόνη εναλλακτική πηγή, που μπορεί να βελτιώσει την ελλειμματικότητα των υδατικών ισοζυγίων πολλών περιοχών του κόσμου και βέβαια της χώρας μας.

Οι κυριότερες διαθέσιμες σχετικές τεχνολογίες/μεθοδολογίες είναι οι παρακάτω:

Έμμεση Επαναχρησιμοποίηση Επεξεργασμένων Εκροών Αστικών Υγρών Αποβλήτων ακόμη και για Ύδρευση: Οι σύγχρονες τεχνολογίες επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων επιτρέπουν την παραγωγή νερού με ποιοτικά χαρακτηριστικά σχεδόν πόσιμου νερού, που επιτρέπουν την έμμεση επαναχρησιμοποίησή τους. Η καλά σχεδιασμένη έμμεση επαναχρησιμοποίηση ακόμη και για ύδρευση επιτυγχάνεται επιτυχώς με τον εμπλουτισμό επιφανειακών ή και υπογείων πηγών με νερό εκροών υγρών αποβλήτων προωθημένης επεξεργασίας. Επιτυχείς εφαρμογές καλά σχεδιασμένης έμμεσης επαναχρησιμοποίησης εκροών επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων γίνονται στην Καλιφόρνια, την Ισπανία, το Βέλγιο και άλλες περιοχές του πλανήτη. Η άρτια σχεδιασμένη έμμεση επαναχρησιμοποίηση για ύδρευση απαιτεί αξιόπιστη επεξεργασία και καλή λειτουργία των μονάδων επεξεργασίας αστικών υγρών αποβλήτων και στη συνέχεια αραίωση των εκροών τους με φυσικό νερό. Oι κύριες ανασταλτικές αιτίες αυτής της χρήσης είναι η κοινωνική και πολιτική αποδοχή. Όμως, σε ξηροθερμικές περιοχές, όπου οι ελλειμματικοί υδατικοί πόροι έχουν σημαντικές επιπτώσεις στην κοινωνικο-οικονομική και περιβαλλοντική ανάπτυξη, απαιτούνται νέες στρατηγικές διαχείρισης υδατικών πόρων, που θα πρέπει να περιλαμβάνουν και την έμμεση επαναχρησιμοποίηση των περιθωριακών νερών. Αυτή η προσέγγιση απαιτεί τη θεώρησή τους ως φυσικών πόρων αντί «αποβλήτων». Επιπλέον, με αυτόν τον τρόπο εισάγεται πιο πρακτικά η έννοια της διατήρησης των φυσικών πόρων και αποφεύγονται κατασκευές υψηλού κόστους, μικρής απόδοσης και μη φιλικών στο περιβάλλον.

Άμεση Επαναχρησιμοποίηση Επεξεργασμένων Εκροών Αστικών Υγρών Αποβλήτων: Για την άμεση πόσιμη επαναχρησιμοποίηση εκροών αστικών υγρών αποβλήτων προωθημένης επεξεργασίας, η προηγμένη επεξεργασία με βάση τον άνθρακα (CBAT) με συσσωμάτωση, οζονισμό, βιοδιήθηση και/ή προσρόφηση κοκκώδους ενεργού άνθρακα, είναι μια πολλά υποσχόμενη μέθοδος για τον έλεγχο των υποπροϊόντων απολύμανσης και του κόστους της. Η επεξεργασία τους πρέπει να είναι τέτοιου επιπέδου ώστε τα χαρακτηριστικά ποιότητάς τους να είναι ισοδύναμα με αυτά του πόσιμου νερού. Αυτό προ ολίγων ετών φαινόταν αδύνατον. Σήμερα και κυρίως στο προσεχές μέλλον, φαίνεται ότι η CBAT θα αποτελεί μία πρακτικά εφαρμόσιμη πολύ αποτελεσματική τεχνολογία (Peterson et al., 2022). Η άμεση επαναχρησιμοποίηση επεξεργασμένων εκροών αστικών υγρών αποβλήτων για πόσιμη χρήση, έχει αποδειχθεί αποδοτική και χαμηλού κόστους σε περιοχές όπως οι ΗΠΑ, η Αυστραλία, η Σιγκαπούρη και διάφορες άλλες αναπτυγμένες χώρες, εκτός Ευρώπης. Είναι αξιοσημείωτο ότι στο Λος Άντζελες την προσεχή 10/ετία προβλέπεται ότι θα επαναχρησιμοποιείται το 100 % των εκροών των αστικών υγρών αποβλήτων της πόλης και θα σταματήσει η υδροδότησή του από τον ποταμό του Κολοράντο. Ανάλογα προγράμματα είναι σε πρόοδο και σε άλλες αναπτυγμένες χώρες του κόσμου, που σε αρκετές προβλέπεται ότι την προσεχή δεκαετία, η ποσότητα παραγωγής πόσιμου νερού με επαναχρησιμοποίηση θα υπερδιπλασιαστεί (Αγγελάκης, 2022α).

Αφαλάτωση: Τα τελευταία έτη, η έρευνα και τεχνολογία μονοπωλείται από την τεχνολογία των μεμβρανών, όπως είναι αυτή της αντίστροφης ώσμωσης. Τα πλεονεκτήματα αυτής της τεχνολογίας είναι: (α) η υψηλή απόδοση των μεμβρανών στην επιλεκτική απόρριψη ανόργανων στοιχείων, (β) η υψηλή περατότητα του νερού, (γ) η συνεχής ελάττωση του κόστους παραγωγής, που οφείλεται κυρίως στην ανάπτυξη πολυμερών ανθεκτικών και υψηλής απόδοσης, (δ) η ικανοποίηση πιο αυστηρών κριτηρίων προστασίας της ανθρώπινης υγείας και του περιβάλλοντος, (ε) οι διεργασίες διαχωρισμού λαμβάνουν χώρα σε θερμοκρασία δωματίου χωρίς φάση αλλαγής, (στ) αποφεύγεται συσσώρευση προϊόντων στο εσωτερικό μίας μεμβράνης, όπως στις διεργασίες ιονικής εναλλαγής, και (ζ) τέλος, αποφεύγεται η χρήση χημικών, όπως σε άλλες μεθόδους επεξεργασίας. Αποτέλεσμα αυτών των πλεονεκτημάτων είναι η εκτεταμένη χρήση των τεχνολογιών των μεμβρανών σ΄ όλον τον κόσμο και φυσικά η μείωση του κόστους εφαρμογής τους με την πάροδο του χρόνου, που πριν από 15-20 έτη ήταν σχεδόν απαγορευτικό (Angelakis et al., 2021). Σήμερα όμως, αυτά κυμαίνονται σε προσιτά επίπεδα (μικρότερο από 0,16 € /m³ για αφαλάτωση υφάλμυρων νερών και περίπου 0,05 € /m³ για ανάκτηση εκροών δευτεροβάθμιας επεξεργασίας υγρών αποβλήτων) (Αγγελάκης, 2022β).

Συμπεράσματα. Οι νέες τεχνολογίες επεξεργασίας των περιθωριακών νερών και αποβλήτων και ιδιαίτερα η αντίστροφη ώσμωση έχουν αποδειχθεί ιδιαίτερα επιτυχείς και αποδοτικές. Έτσι, η ανακύκληση του νερού φαίνεται να είναι πρακτική και βιώσιμη, ώστε να είναι αποδοτικότερη η χρήση των διαθέσιμων συμβατικών υδατικών πόρων και η ανακύκληση μη συμβατικών πόρων, όπως είναι τα επεξεργασμένα υγρά απόβλητα και τα υφάλμυρα νερά. Ήδη, έχει αρχίσει ο σχεδιασμός υδροδότησης και η κατασκευή κατοικιών, όπου ανακυκλώνεται μέρος του νερού υδροδότησης. Με αυτό καταδεικνύεται, επίσης, η σημασία των αποκεντρωμένων συστημάτων διαχείρισης υδατικών πόρων και αστικών υγρών αποβλήτων, που όλο και περισσότερο θα επεκτείνονται και θα βελτιώνονται. Η συσσωρευμένη γνώση και εμπειρία επιτρέπουν σήμερα τη μελέτη και υλοποίηση έργων επαναχρησιμοποίησης υδατικών πόρων, συμπεριλαμβανομένων και των μη συμβατικών πόρων, στην Ευρώπη και φυσικά στη χώρα μας. Γι’ αυτό, απαιτείται η θέσπιση σχετικού νομοθετικού πλαισίου. Οι νέες τεχνολογίες και αυτές, που θα αναπτυχθούν στο μέλλον, είναι ικανές να συμβάλλουν στην ειρήνη, τη συνεργασία και τη συμφιλίωση των λαών, τουλάχιστον σε ότι αφορά την επάρκεια νερού. Ιδιαίτερα στο Ηράκλειο και σε άλλες της νοτιοανατολικής Ελλάδας, που στην μακρά ιστορία τους αντιμετώπισαν και αντιμετωπίζουν ακόμη σήμερα σοβαρά προβλήματα ύδρευσης, πιθανότατα να τα επιλύσουν με τις αναφερόμενες τεχνολογίες και με αυτές που θα αναπτυχθούν στο μέλλον. Γι’ αυτό όμως θα πρέπει να μην ξεχνάμε ότι: Μελέτησε το παρελθόν, πριν να σχεδιάσετε κάτι για το παρόν και το μέλλον.

 

*Ο Ανδρέας Ν. Αγγελάκης είναι επίτιμο μέλος και διακεκριμένο Fellow της IWA (Παγκόσμιας Εταιρίας Νερού)

 

Βιβλιογραφία

  1. Αγγελάκης, Α. Ν. (2022α). Έμμεση ή/και Άμεση Επαναχρησιμοποίηση του Νερού. ΠΑΤΡΙΣ Ηρακλείου 30/07/2022, https://www.patris.gr/2022/07/30/emmesi-i-kai-amesi-epanachrisimopoiisi-toy-neroy/
  2. Αγγελάκης, Α. Ν. (2022β). Η τεχνολογία αντίστροφης ώσμωσης εξασφαλίζει νερό υψηλής ποιότητας με χαμηλό κόστος. ΠΑΤΡΙΣ Ηρακλείου 16/06/2022,https://www.patris.gr/2022/06/22/i-technologia-antistro-fis-osmosis-exasfalizei-nero-ypsilis-poiotitas-me-chamilo-kostos/
  3. Angelakis, A. N., Asano, T., Bahri, A., Jimenez, B. E., and G. Tchobanoglous, G., 2018. Water Reuse: From ancient to the modern times and future. Front. Environ. Sci. 6 (26): 1-17, doi: 10.3389/fenvs.2018.00026.
  4. 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
  5. Peterson, E. S., Johnson, S., Shiokari, S., Yu, S., Cook, S. M., and Summers, R. S. (2022). Impacts of carbon-based advanced treatment processes on disinfection byproduct formation and speciation for potable reuse. Water Res.