Таким городам, как Кейптаун, возможно, придётся полагаться на опреснение воды, чтобы пережить засуху
Кейптаун засыхает. Если сбудутся текущие прогнозы, в этом городе ЮАР с населением в 4 млн к 11 мая не останется воды – эта дата известна, как "день ноль". Засуха длится там уже три долгих года – такая проблема возникает раз в тысячу лет, и кейптаунская водная инфраструктура просто не была на неё рассчитана.
Ирония в том, что у берегов этого прибрежного города плещется целое море. Но чтобы пить эту воду, придётся построить дорогую и затратную по энергии опреснительную фабрику. Кейптаун и в самом деле торопится запускать такие проекты, хотя бы временные, что выводит на свет жуткую реальность: отдельным частям человечества по всему миру, возможно, придётся полагаться на море, чтобы пережить засуху недалёкого будущего. Всё от того, что изменение климата, судя по всему, будет только усугублять эту проблему.
Моделирование показывает, что в определённых частях мира погода станет чрезвычайно сухой и горячей. К примеру, юг Америки к 2050 году может столкнуться с утроением количества дней, в которые температура превысит 35 °C. «Кейптаун для нас – предупредительный выстрел», — говорит Майкл Кипарский, директор Водного института Уиллера в Калифорнийском университете в Беркли. «Водные кризисы, по нашим наблюдениям, вполне вероятно могут перейти в разряд массивных стихийных бедствий, проявляющихся по всему земному шару».
Ключ к управлению водными ресурсами – диверсификация. Можно провести параллель с акциями – если вы вложили все деньги в Enron, а компания навернулась, то вашим деньгам конец. Так и с источниками воды. Плотины, каким бы пагубным ни было их влияние на экологию, позволяют вам сберечь водяные акции. Можно даже решить обрабатывать сточные воды для пополнения запасов. И, конечно, нужно убедить жителей экономить воду, даже когда её много.
Кейптаун не может похвастаться хорошей историей. «Диверсификация источников воды помогла бы, если бы к ней начали прибегать гораздо раньше, — говорит энвайронменталист Кевин Винтер из Кейптаунского университета. — Это сложная задача, поскольку необходимо создать триггеры, меняющие бюджетную систему и нестандартно мыслить по поводу долговременной стратегии».
И в городе триггер уже сработал. То, что администрация сумела сделать за последние несколько месяцев, весьма примечательно – по крайней мере, с точки зрения обучения общественности. Когда-то город потреблял 1,1 млн тонн воды в день, а теперь это числу упало до 600 тыс. Но это всё ещё огромное количество воды для региона, где дождь отказывается идти.
Поэтому для борьбы с недостачей Кейптаун обращается к опреснению. Конкретно – ко временным станциям обратного осмоса, которые должны появиться там в ближайшие месяцы и обеспечить приток свежей воды. Не так уж много в процентном отношении – 15 000 тонн в день – но для начала неплохо.
Опреснение – идея не новая. Много десятилетий исследователи упорно изучают эту технологию, делящуюся на два типа. Первый можно устроить и в домашних условиях – просто кипятить воду, собирать пар и оставлять соль позади. Второй – это обратный осмос, когда воду заставляют проходить через мембрану, отфильтровывающую соль. Проблема в том, что на кипячение воды уходит вагон энергии – как и на прокачку.
Технологии улучшаются. Новомодные материалы, вроде мембран толщиной в один атом, делают обратный осмос более эффективным – то есть, облегчают проталкивание через мембрану воды. «Технологии опреснения в ближайшие годы существенно поменяются, — говорит Винтер. – Думаю, что сейчас город не торопится с этими экспериментами, надеясь со временем ускориться».
Чему некоторые учёные выражают активный протест. В конце прошлого года группа исследователей опубликовала работу, объясняя, как опреснённая вода может оказаться загрязнённой канализационными выбросами, осуществляемыми в воду близ Кейптауна. В их пробах воды они обнаружили 15 химикатов из фармацевтики и бытовой химии, а также таких неприятных микробов, как E. coli. Эти вещи никак нельзя допускать на опреснительные станции и превращать в питьевую воду, не проведя предварительных проверок и дополнительного очищения.
Кроме потенциальных загрязнителей, попадающих на опреснительную станцию, существует ещё и побочный продукт в виде соляного раствора, который планируется закачивать обратно в море, в потенциале нарушая работу экосистем. А ещё опреснительные станции могут убить морских существ, засасывая их вместе с водой. «Не имеет смысла решать одну экологическую проблему, создавая кучу других, — говорит соавтор работы Лесли Грин из Кейптаунского университета, — а именно, повышение солёности воды и неспособность удалить медицинские химикаты и органические загрязнители».
Опреснение может дать неожиданный социальный эффект в Кейптауна, поскольку не всем жителям города она будет полезной. «Дома у меня есть вода, она течёт из крана, — говорит Том Санья из Кейптаунского университета, архитектор, специализирующийся на экологически устойчивых разработках. – Но вокруг города живёт куча людей в неформальных поселениях, и в их домах нет водопроводов. Если город не смог обеспечить каждого жителя Кейптауна водой, то меня нельзя убедить в том, что после серьёзных инвестиций в технологии у нас останутся деньги на то, чтобы вложиться в распределение воды».
И всё же в Кейптауне экологические и социальные затраты могут померкнуть перед лицом последствий, способных возникнуть, если город не обратится к морю за помощью. Энергетические затраты на технологии остаются большими, но Израиль доказал, что эта технология способна работать на больших масштабах: в этом государстве уже производится больше пресной воды, чем требуется. И в то время, как некоторые участки земного шара погружаются в новую эру жары и сухости, опреснение станет для них весьма заманчивым решением.
«Всё зависит от того, насколько сильно вы нуждаетесь в воде, — говорит инженер Эми Чайлдрес из Южнокалифорнийского университета. – И Южная Африка испытывает такую нужду, и на её месте оказалась бы Калифорния, если бы прошлый год не был таким дождливым. Всё очень просто – насколько сильно вам нужна вода и как сильно вам не повезло с засухой».
Кейптауну не повезло очень сильно. Но он предпринимает шаги к диверсификации своего водяного портфолио, и по его следам неплохо было бы пойти и остальному миру. А иначе многим из нас наступит полный Enron.
