Inovace v oblasti oceánské vody: Sluneční desalinace v Gangneung
V uplynulém létě zažila Gangneung v jihokorejské provincii Gangwon extrémní sucho. Ačkoli byl období monzunových dešťů, déšť se vyhnul oblasti v důsledku neobvyklého vysokého tlaku, který způsobil, že úroveň vody v místním vodním zdroji se drasticky snížila.
Celá planeta je pokryta 70% vody, ale pouze malé množství z tohoto objemu je pitné. Modré vlny v Japonském moři, které vidíme před sebou, jsou v podstatě „slaná voda“, kterou nelze pít. Před touto paradoxní scenérií vědci znovu otevírají starou otázku: „Můžeme tu nekonečnou slanou vodu přeměnit na pitnou?“
V kontextu klimatických změn, které přinášejí problémy s vodou, přichází na scénu výzkumný tým z Korejského institutu pro vědu a technologii (KIST), který v Gangneung provádí experimentální studii zaměřenou na sluneční destilaci mořské vody. Tato studie se připravuje jako realistická a inovativní odpověď na výše uvedenou otázku.
Načerpat páru bez varu: Kouzlo destilační membrány
Jakmile jsme vstoupili do experimentální oblasti v Gangneung, uvítal nás obrovský bazén, složité potrubí a solární panely pokrývající celý prostor. Klíč k systému, který vedl doktor Song Kyung-geun, vedoucí výzkumník KIST, spočívá v překvapivě jednoduchém principu: změna parního tlaku v závislosti na teplotě.
Tradiční metody odsolování mořské vody buď vaří vodu (evaporační metoda), nebo ji tlačí skrz filtr (metoda reverzní osmózy). V tomto zařízení se však uplatňuje metoda membránové destilace. Princip je snadno pochopitelný. Představte si misku s horkou polévkou (mořskou vodou), z níž stoupají páry (vodu), které se kondenzují na studeném víku (čistá voda).
„V tomto modulu protékají horká mořská voda a studená sladká voda odděleny tenkou membránou,“ vysvětluje doktor Song. „Díky rozdílu teploty stoupne tlak na straně mořské vody a pouze molekuly čisté páry (H₂O) přejdou skrze membránu na stranu sladké vody. Sůl a znečišťující látky, protože jsou těžší, nemohou projít.“
Využití slunce a důkaz účinnosti
Největší výzvou této technologie jsou náklady na energii. Ohřívání vody vyžaduje značnou energii, a tak tým hledal řešení v sluneční energii. Solární panely namontované na místě nejsou běžné: jejich přední strana vyrábí elektrickou energii, zatímco zadní absorbuje teplo přímo ze slunce. To má za následek ohřívání mořské vody bez spalování fosilních paliv.
Funguje to? Na místě byla provedena okamžitá kontrola. Měřil se elektrický vodivost mořské vody. Čistá sladká voda je špatným vodičem elektřiny, naopak mořská voda procházející různými minerály velmi dobře vodí elektrický proud. Výsledek měření ukázal hodnoty nad 50 000 µS/cm, což značí vysoké množství iontů (solí).
Poté, co systém projela, se hladina měření srazila na 200 µS/cm. Voda byla transparentní, bez jakékoliv slané chuti nebo rybího odéru. Tato voda je skutečně pitná, její proces vytvoření trval jen několik minut, oproti staletím přírody.
Nový pohled na odpadní vody
Dalším problémem souvisejícím s odsolováním je problematika koncentrátu (briny). Zbylá voda po extrakci slané vody obsahuje vysokou koncentraci solí a její vypuštění do oceánu může narušit mořský ekosystém. Tým KIST se však na tuto silnou slanou vodu dívá jako na „kapalnou důlní surovinu“.
„Když Concentrát podrobíme dalšímu odpařování a procesu elektrické dialýzy, můžeme z něj extrahovat cenné minerály jako lithium a hořčík,“ říká výzkumný tým. Získání lithia, klíčové komponenty baterií, z vedlejších produktů z mořské vody by se mohlo vydat na cestu k revolučnímu využití. Nápady, jak se vypořádat s odpady, se tak mění v příležitosti.
Budoucnost vody v éře klimatických změn
Samozřejmě, že žádné výzvy nezmizely. Když se spolehnete pouze na slunce, může výkon kolísat v závislosti na počasí. Tým plánuje hybridní systém, který změní provoz podle intenzity slunečního svitu a zvažuje připojení odpadního tepla z elektráren či malých jaderných reaktorů.
V Jižní Koreji se také objevují změny. V roce 2026 bude v průmyslové zóně Deasan postavena velká zařízení pro odsolování mořské vody s kapacitou 100 000 tun denně, což pomůže s dodávkami průmyslové vody.
Vzhledem k tomu, že se očekává, že 69% klimatických katastrof v příštích deseti letech bude spojeno s problémy s vodou, musíme nyní produkovat vodu, nikoli jen ji „spravovat“. Pod horkým sluncem Gangneung se zdá, že modul na destilaci vody se ptá: Je oceán pohromou, nebo nekonečným zdrojem? Odpověď závisí na tom, jak tuto technologii vyvineme a využijeme.
