Različite lokacije i industrije imaju različite potrebe za vodom. Na primjer, ne mora sva pročišćena voda biti pitka. U industriji bi otpadna voda pročišćena do kvalitete za piće bila 'pretjerana' i nepotrebno skupa
Vodena petlja: Evo kako se uspješno boriti protiv nestašice vode na udaljenim otocima
Svakog ljeta tisuće turista putuju na idilične grčke otoke kako bi uživali na njihovim sunčanim plažama. Čak ni globalna pandemija nije mogla odvratiti posjetitelje, ali bi nestašica vode mogla. Mnogi grčki otoci preživljavaju od uvoza vode i bore se da zadovolje potrebe stanovništva i poljoprivrede za vodom, a da i ne spominjemo potrebe turista.
POGLEDAJTE VIDEO: Sedam znakova da ne pijete dovoljno vode
Pokretanje videa...
Ti otoci ilustriraju poteškoće s kojima se suočavaju i drugi dijelovi Europe. Klimatske promjene sve češće dovode do ekstremnih vremenskih prilika, poput suše, dok ujedno sve veći broj stanovništva i konkurentski prioriteti, poput poljoprivrede i turizma, znače da nema dovoljno pitke vode. Otprilike jedna od pet osoba u sredozemnoj regiji pati od stalnog nedostatka vode, kad potražnja premaši raspoloživost, prema navodima Europske komisije.
Radi rješavanja tih problema, pilot-projekt HYDROUSA ispituje svoje vodene tehnologije na tri lokacije na grčkim otocima.
- Radi se o rješavanju problema nestašice vode u malim i decentraliziranim udaljenim regijama na Sredozemlju - objašnjava prof. Simos Malamis, stručnjak za vodne sustave na Nacionalnom tehničkom sveučilištu u Ateni, Grčka, i koordinator projekta HYDROUSA.
Tim od 28 partnera u industriji, akademskoj zajednici i vladi, razvija i integrira različite tehnologije za prikupljanje, obradu, recikliranje i ponovnu upotrebu vode.
- Želimo to činiti na održiv, kružni način, u vodenoj petlji - kažu.
Održiva ponovna upotreba u središtu je akcijskog plana EU-a za kružno gospodarstvo, objavljenog 2020. godine. Blok ima za cilj 'udvostručiti svoju kružnu stopu upotrebe materijala u nadolazećem desetljeću', što će uključivati ​​prepoznavanje vrijednosti u proizvodima koji su se tradicionalno smatrali otpadom. Također je puno uložio u istraživačke projekte, kao što je projekt HYDROUSA, kako bi isprobao tehnologije za postizanje ovog kružnog gospodarstva i približio ih vladama i tvrtkama.
Kružno gospodarstvo uključuje vodene petlje u kojima se voda pročišćava i ponovno upotrebljava, a iz ekstrahiranog „otpada” u vodi dobivaju se vrijednosti, poput fosfora ili soli. Projekt HYDROUSA radi na stvaranju tih petlji na udaljenim područjima u korist lokalnog stanovništva i industrije. Trenutačno postoji šest pilot-lokacija na tri otoka, gdje se ispituje 13 različitih inovacija kako bi se provjerila njihova primjenjivost u različitim scenarijima.
Otpadne vode
Omiljeni pilot-projekt prof. Malamisa na otoku Lesbosu uključuje najveći broj integriranih tehnologija, kaže on. Otpadne vode iz obližnjeg grada stižu u postrojenje za pročišćavanje otpadnih voda, gdje anaerobne bakterije razgrađuju organsku tvar sadržanu u otpadnoj vodi. U tom se koraku proizvodi bioplin koji se može sakupiti i upotrebljavati kao energetska sirovina.
U drugoj fazi primarno pročišćene otpadne vode prolaze kroz umjetno izgrađenu močvaru koju čine brojne biljne vrste koje čiste vodu. Dobivena voda zatim se izlaže visokoenergetskom ultraljubičastom svjetlu kako bi se ubili patogeni, nakon čega je lokalni poljoprivrednici mogu upotrebljavati za gnojidbu i navodnjavanje svojih usjeva, objašnjava prof. Malamis.
Kako bi dokazali da je doista sigurna za upotrebu, istraživači koji rade na projektu također razvijaju agrošumarsku lokaciju koja se navodnjava tom obrađenom vodom.
U međuvremenu, na otoku Mykonosu, tehnologije projekta HYDROUSA sakupljaju i skladište kišnicu ispod zemlje, kako voda ne bi isparila na ponekad teškim grčkim vrućinama, a zatim vodu isporučuju kućanstvima. Na otoku Tinosu, tehnologije projekta pomažu ekoturističkom domu reciklirati otpadnu vodu i kišnicu, koristeći je za navodnjavanje i gnojidbu vrtova s ​​hranom koji zauzvrat hrane turiste i stanovnike obližnjeg sela.
Ta se rješenja oslanjaju na više međusobno povezanih tehnologija.
- Imamo jedan sustav povezan s drugim, koji potječu od različitih tvrtki, a integrirani su kako bismo dobili najbolje rezultate - kaže prof. Malamis.
Za borbu protiv nestašice vode na udaljenim lokacijama, još jedna istraživačka inicijativa, Project O, spaja tehnologije u module upravljanja vodom i demonstrira ih na četiri manje lokacije. Ono što je važno je da su moduli mobilni i mogu se instalirati tamo gdje nema drugih objekata.
Dvije su lokacije vodovodna poduzeća u Pugliji u Italiji i Almendraleju u Španjolskoj, uz još jednu u postrojenju za slanu vodu u Eilatu u Izraelu i jednu u tekstilnoj tvrtki u Omišu u Hrvatskoj.
Manji razmjeri
Velika postrojenja za pročišćavanje vode, poput onih uobičajenih u velikim gradovima, dizajnirana su za pročišćavanje velikih količina vode, kaže Giulia Molinari, bivša voditeljica Projekta O, koja sada radi u tvrtki IRIS koja komercijalizira tehnologiju visokog napona za čišćenje vode i surađuje na projektu.
- Vrlo je neučinkovito replicirati ih lokalno za manje razmjere. Pokušavamo upotrebljavati više različitih tehnologija na maloj i srednjoj razini kako bismo kvalitetu prilagodili potrebama (lokacije) - objašnjava.
No, različite lokacije i industrije imaju različite potrebe za vodom. Na primjer, ne mora sva pročišćena voda biti pitka, kaže ona. U industriji bi otpadna voda pročišćena do kvalitete za piće bila 'pretjerana‘ i nepotrebno skupa.
Na lokaciji Puglia, voda je za piće. Dolazi iz akvadukta Acquedotto Pugliese, a kvaliteta joj je promjenjiva, ponekad slana, ponekad jako zagađena. To znači da rješenje mora biti fleksibilno i da se mora moći nositi s relativno malim količinama vode (oko 20 kubičnih metara dnevno). Ova se situacija uvelike razlikuje od onih u tradicionalnom gospodarenju vodom, gdje se svaki dan velike količine vode obrađuju na isti način.
- Možemo prilagoditi obradu, tako da je ne obrađujemo previše i da ne trošimo previše energije - kaže Molinari.
Odgovor projekta Project O na različite scenarije bio je stvaranje četiri različita modula, od kojih svaki sadrži kaskadu tehnologija za rješavanje potreba za vodom na svakoj od lokacija. U akvaduktu u Pugliji, na primjer, modul obuhvaća desalinizator (koji uklanja sol iz vode) i napredne tehnike oksidacije (koje upotrebljavaju kemijske procese za uklanjanje štetnih bakterija i organskih zagađivača iz vode).
U tvornici tekstila u Hrvatskoj tim je razvio modul koji koristi sunčevu svjetlost za razgradnju toksičnih organskih spojeva i dezinfekciju vode, dok u Španjolskoj sunčeva svjetlost pokreće napredne oksidacijske procese i sadrži adsorpcijske tehnologije koje mogu sakupljati zagađivače, dok sustav upravljanja obuhvaća dvije tehnologije. Modul koji se upotrebljava u Izraelu obnavlja hranjive tvari iz slane vode.
Molinari radi na obliku napredne oksidacijske tehnologije koja za razgradnju zagađivača upotrebljava elektromagnetske impulse visokog napona. Trenutačno se upotrebljavaju u modulima na lokacijama Puglia i Eilat. Kratki, ali snažni, izboji energije oštećuju mikrobe koji uzrokuju bolesti i razgrađuju organske zagađivače, uključujući mnoge zagađivače koji izazivaju zabrinutost.
Oba projekta, Project O i HYDROUSA, nastoje riješiti jedan od najhitnijih problema u gospodarenju vodama: kako obraditi vodu i ponovno je upotrijebiti na udaljenim mjestima, gdje ne postoji jedinstveno rješenje za sve, a da se na to ne potroši čitavo bogatstvo.
Obzirom na interes industrije i općina, oboje misle da mogu ponuditi brojna održiva rješenja. Obzirom da svježe vode u svijetu ima sve manje, vlade i tvrtke tražit će tehnologije za obradu i ponovnu upotrebu svih izvora vode koje imaju, čak i ako se ta voda nekoć smatrala otpadnom.
Istraživanja u ovom članku financira EU. Ovaj je članak izvorno objavljen u časopisu Horizon, časopisu za istraživanje i inovacije EU-a u ožujku 2021.