바닷물을 담수화하는 것은 쉬워 보이지만 사람들의 물 수요를 충족할 수 있는 더 저렴하고 지속 가능한 방법이 있습니다.

전 세계 해안 도시 중심부에서는 지역 공급의 신뢰성이 떨어지면서 지속 가능한 새로운 수자원을 긴급하게 찾고 있습니다.미국에서는 특히 캘리포니아주에서 이 문제가 시급하다. 기록적인, 수십년에 걸친 가뭄.

캘리포니아 주지사최근 공개된 개빈 뉴섬 80억 달러 규모의 계획 줄어드는 물 공급에 대처하기 위해.물 보존, 저장 및 재활용과 함께 더 많은 해수의 담수화도 포함됩니다.

바닷물을 신선하고 깨끗한 물로 바꾸는 해양담수화, 물 공급 전략으로서 직관적인 매력을 가지고 있습니다. 해안 도시의 경우.소금물의 원 공급량은 사실상 무제한이며 신뢰할 수 있습니다.

해양 담수화는 이미 이스라엘과 아랍에미리트의 주요 수자원입니다.다음 도시 중동, 호주, 지중해 유럽, 미국남서부 및 호주 또한 그것에 의존합니다.캘리포니아에는 20개 이상의 해양 담수화 플랜트가 운영되고 있으며 플로리다에도 몇 개가 있습니다. 미국 전역에 더 많은 공장이 있습니다. 내륙 지하수 등 기수(염성) 수원에서 염분을 제거하고, 특히 텍사스에서는.

그럼에도 불구하고, 현재의 증거에 따르면 해안 도시에서도 해양 담수화가 최선이 아닐 수도 있고 심지어 물 부족 문제를 해결하는 최선의 선택이 아닐 수도 있습니다.이 옵션을 평가하는 커뮤니티가 고려해야 할 주요 문제는 다음과 같습니다.

수중 생물을 죽이는 것

물에서 염분을 제거하기 위한 확장 가능한 기술은 꾸준히 좋아졌다 지난 수십 년 동안.이는 바닷물보다 염도가 낮은 기수 지하수를 처리할 때 특히 그렇습니다.

그러나 담수화는 여전히 환경에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.담수화 플랜트의 흡입 밸브를 보호하는 스크린에 물고기가 갇히면 죽을 수 있고, 박테리아나 플랑크톤과 같은 작은 유기체는 처리 시스템을 통과할 때 식물 안으로 빨려들어 죽을 수 있습니다.2022년 5월 캘리포니아 해안 위원회는 만장일치로 거부 헌팅턴 비치에 14억 달러 규모의 해양 담수화 플랜트를 제안했는데, 그 이유 중 하나는 해양 생물에 대한 잠재적인 영향 때문이었습니다.

담수화 플랜트는 소금물과 폐수를 배출하는데, 이 과정이 제대로 이루어지지 않으면 인근 수생생물도 죽일 수 있습니다.그리고 식물이 소비하는 대량의 에너지를 생성하는 것은 탄소를 배출하지 않을 때까지 환경에 영향을 미치며 대부분의 경우 아직 수년이 걸립니다.

값비싼 식물에서 나오는 감당할 수 없는 물

비용은 또 다른 주요 장애물입니다.대부분의 지역에서 해양 담수화 비용은 향후 수십 년 동안 보존과 같은 실현 가능한 대안의 비용보다 상당히 높게 유지될 것으로 예상됩니다. 이는 전력회사가 새로운 투자를 계획할 때 사용하는 일정입니다.나와 동료들은 이것을 발견했습니다. 우리의 연구 해양 담수화 비용에 대해 유리한 가정을 했음에도 불구하고 헌팅턴 비치의 물 공급 대안을 비교했습니다.

단기 및 중기적으로 시장에 출시될 수 있는 주요 기술의 비용 혁신은 거의 불가능합니다.그리고 담수화 비용 증가할 수도 있다 에너지 가격 상승에 대응하여 비용의 최대 절반 물에서 소금을 제거하는 것.

게다가 담수화 플랜트에 대한 자본 비용 예측은 이러한 시설의 실제 비용을 크게 과소평가하는 경우가 많습니다.예를 들어, 2015년 말 개장한 캘리포니아 칼스배드의 해양 담수화 플랜트를 건설하는 데 드는 최종 비용(10억 달러)은 다음과 같습니다. 4배 더 높음 원래 프로젝션보다

우리 센터에는 또한 탐구했다 담수화된 해양수 배관이 공공 수자원 시스템이나 개인 우물이 있는 소규모 농촌 지역에 실행 가능한 옵션인지 여부 마르거나 거의 기진맥진하다.이러한 일이 발생한 캘리포니아의 다양한 지역에서는 다음과 같습니다. 포터빌 센트럴밸리와 몬테시토 해안을 따라 주에서는 소량의 생수 및 판매용 생수를 트럭에 실어 보내는 데 갤런당 1달러 이상을 지불하고 있습니다.이는 가장 비싼 담수화 바닷물보다 훨씬 높은 수치입니다.

이러한 경우, 우리는 상대적인 경제성과 환경적 영향까지도 파악할 수 있지만 새로운 파이프라인의 정치 및 관리는 그렇지 않다는 사실을 발견했습니다.이는 물 공급이 일반적으로 지역적으로 관리되고 혜택을 받는 지역 이외의 많은 지역이 해안에서 새로운 파이프라인에 동의해야 하기 때문입니다.

보다 광범위하게, 우리는 이러한 프로젝트의 제안자들이 적극적으로 참여하지 않는다는 사실을 발견했습니다. 전략을 추구하다 저소득 가구를 높은 비용으로부터 보호하는 유틸리티 요금 구조 설계, 소규모 지역 사회에 재정 지원 제공 또는 물 시스템 통합과 같이 물 접근을 보다 공평하게 만들 것입니다.

더 나은 옵션:보존, 재사용, 보관 및 거래

대부분의 장소에서는 해양 담수화 이전에 여러 가지 다른 공급 옵션을 동시에 추구할 수 있고 추구해야 합니다.이 모든 단계는 더 낮은 비용으로 더 많은 물을 제공할 것입니다.

물 부족 문제를 해결하는 첫 번째이자 상대적으로 저렴한 방법은 물 사용량을 줄이는 것입니다.사람들이 물을 덜 사용하도록 하는 방법을 찾는 것은 많은 도시 지역에서 기존 수요를 30%-50% 줄입니다. 이미 보존 노력을 시작한 곳입니다.

두번째, 재활용 또는 처리된 폐수를 재사용 ~이다 종종 덜 비싸다 담수화보다.이 분야의 기술과 규제가 발전하고 있으며, 이로 인해 이미 많은 건조한 지역에서 재활용에 대한 대규모 투자가 가능해지고 있습니다.

셋째, 비가 자주 내리지 않는 지역에서도 빗물 수집 강화를 위한 저장 용량을 로스앤젤레스 및 호주 일부 지역에서 두 배 또는 네 배로 늘릴 수 있습니다. 담수화수 단위당 비용의 1/3~1/2로.

오염된 지역 지하수 공급원을 청소하고 인근 농업 사용자로부터 물을 구입하는 것조차 비용이 많이 들고 정치적으로 어려운 전략이지만 해양 담수화 전에 고려하는 것이 현명할 수 있습니다.

기후 변화로 인해 물 부족 문제가 증가함에 따라 지역 공급 옵션으로서 담수화의 타당성은 금세기 중반까지 바뀔 것으로 기대됩니다.그러나 중기적으로 해양 담수화는 해안 도시 지역의 전체적인 물 전략에 포함된다면 여전히 작은 역할을 할 가능성이 높습니다.