Mokslo ir technologijų pasaulis

Geriamasis vanduo – gyvybės pagrindas mūsų planetoje, tačiau kas nutiktų, jei jo staiga pritrūktų?

Nors vanduo dengia apie 70 proc. Žemės paviršiaus, tik 1 proc. yra tinkamas vartoti žmonėms.

Didžioji dalis gėlo vandens yra įkalinta ledynuose ir ledkalniuose, todėl jo panaudojimas yra sudėtingas. Upės, ežerai ir požeminiai vandens šaltiniai, iš kurių gauname likusį vandenį, turi tenkinti daugiau nei 8 mlrd. žmonių poreikius.

Deja, šie ištekliai tampa vis brangesni ir sunkiau pasiekiami. Vandens stygius dabar kelia nerimą net išsivysčiusioms šalims, kurios anksčiau laikė savo vandens išteklius neišsemiamais.

Kada gi vandens trūkumas Žemėje pasieks kritinę ribą?

Kodėl Žemėje baigiasi geriamasis vanduo

Žemės požeminiai šaltiniai sekinami sparčiau, nei gamta spėja juos atkurti. Gręžiniai ir šuliniai lieka be vandens, o intensyvus žemės ūkio ir pramonės naudojimas tik gilina šią problemą.

Klimato kaita taip pat neigiamai veikia vandens išteklius – kai kuriose vietovėse sausros mažina jų prieinamumą, o kitur potvyniai užteršia jau turimą vandenį.

Ledynų tirpsmas, ilgą laiką buvęs svarbiu gėlo vandens šaltiniu, vyksta tokiais tempais, kad tirpsmo vandenys vis dažniau maišosi su sūriais vandenynų vandenimis.

Cheminės atliekos iš gamyklų, žemės ūkio trąšos ir buitinės nuotekos užteršia upes, ežerus bei požeminį vandenį.

Plastiko atliekos vandenyje skyla į mikrodaleles, paversdamos jį kenksmingu kokteiliu, pavojingu žmogaus sveikatai.

Pramonės plėtra apsunkina galimybę rasti tikrai švarų vandenį, todėl vandens užterštumas tampa viena didžiausių šių dienų problemų.

Gyventojų skaičiaus augimas

Kuo daugiau žmonių gyvena Žemėje, tuo daugiau vandens reikia jų maistui, gėrimui, kasdienėms reikmėms ir pramonei.

Miestų plėtra ardo natūralias ekosistemas, kurios padeda išlaikyti vandens balansą.

Greitai vystant infrastruktūrą, dažnai neatsižvelgiama į būtinybę tausoti vandenį.

Kasdien pasaulyje prarandama milijardai litrų vandens dėl nesandarių vamzdynų, pasenusių drėkinimo sistemų ir per didelio vartojimo.

Prie šios problemos prisideda ir netvarus vandens naudojimas namuose, todėl situacija atrodo dar labiau grėsminga.

Statistika kelia rimtą susirūpinimą. Šiuo metu daugiau nei 2 mlrd. žmonių neturi galimybės naudotis švariu vandeniu namuose, ir šis skaičius auga.

Jungtinių Tautų prognozės teigia, kad iki 2030 m. pasaulis galėtų aprūpinti švariu vandeniu kiekvieną gyventoją, tačiau tokio tikslo pasiekti gali nepavykti.

Jei tendencijos nesikeis, iki 2050 m. net pusė pasaulio gyventojų gali neturėti prieigos prie saugaus vandens.

Be to, tyrimai rodo, kad jau dabar 55 proc. pasaulio žmonių bent vieną mėnesį per metus patiria švaraus vandens trūkumą. Iki 2100 m. šis skaičius gali išaugti iki 66 proc.

Problema ypač aštri besivystančiose šalyse, ypač Afrikos regione į pietus nuo Sacharos.

Vandens telkinių užterštumas dar labiau pablogina padėtį – net esamos atsargos tampa netinkamos naudoti.

Šios aplinkybės reikalauja neatidėliotinų veiksmų siekiant apsaugoti pasaulio vandens išteklius.

Jei žmonija nesumažins vandens vartojimo ir taršos, situacija gali tapti katastrofiška. Vandens trūkumas paveiks ne tik žmonių sveikatą, bet ir žemės ūkio produkciją, ekosistemų pusiausvyrą bei pasaulio ekonomiką.

Labiausiai nukentės skurdžiausios visuomenės grupės, kurios jau dabar negali užtikrinti būtiniausių poreikių.

Nors prognozės atrodo niūrios ir pranašauja galimą pasaulinę vandens krizę dar šiame amžiuje, šios katastrofos galima išvengti.

Tam būtina nedelsiant imtis veiksmų: mažinti taršą, užtikrinti racionalų vandens vartojimą ir investuoti į inovatyvias vandens valymo bei išsaugojimo technologijas.

Vieningas žmonijos įsipareigojimas gali pakeisti ateities scenarijus.

Vandens gryninimo technologijos

Regionuose, kur stinga gėlo vandens, jau pritaikomi jūros vandens valymo būdai, leidžiantys gauti geriamąjį vandenį. Pagrindinis procesas – gėlinimas, per kurį iš vandens pašalinamos druskos ir kitos priemaišos.

Vienas plačiausiai naudojamų gėlinimo būdų yra atvirkštinis osmosas. Šiame procese geriamasis vanduo, veikiamas aukšto slėgio, prateka per specialią membraną, kuri sulaiko druskas ir kitas tirpias medžiagas.

Šis metodas ypač populiarus Artimuosiuose Rytuose.

Kitas dažnas metodas – distiliacija, kai geriamasis vanduo kaitinamas iki garavimo, o vėliau kondensuojamas į švarų vandenį. Be to, naudojama ir elektrodializė – technologija, kur elektros srovė pašalina druskų jonus.

Nors šis metodas vis dar retesnis, jis turi potencialo tapti populiaresnis ateityje.

Sunkumai valant vandenį

Gėlinimo technologija turi ir tam tikrų trūkumų. Pirma, jos kaina yra aukšta: tiek įrengimo, tiek priežiūros išlaidos, o taip pat procesui reikalinga didelė energija.

Antra, aplinkosauginiai iššūkiai: po gėlinimo proceso lieka sūrymas, kuriam pašalinti reikia papildomų priemonių, o jo išmetimas gali turėti neigiamą poveikį jūrų ekosistemoms.

Galiausiai, šiuolaikinės gėlinimo technologijos dar nesugeba pagaminti pakankamai gėlo vandens, kad patenkintų visų pasaulio poreikius.

Tačiau yra ir kitų alternatyvų. Pavyzdžiui, nuotekų perdirbimas – tai procesas, kai panaudotas geriamasis vanduo apdorojamas ir vėl tampa tinkamas vartoti.

Kitas sprendimas – lietaus vandens surinkimas, kuris ypač veiksmingas regionuose, kur dažnai lyja. Be to, efektyvus esamų vandens išteklių valdymas, įskaitant nuotėkių prevenciją ir vandens naudojimo taupymą, gali reikšmingai prisidėti prie vandens trūkumo mažinimo.

Jei gėlo vandens tiekimas toliau mažės, gali prireikti dažniau naudoti gėlinimo technologijas.

Tačiau tai nebus pakankama ilgalaikėms problemoms išspręsti. Geriausias sprendimas būtų derinti įvairias metodikas ir nuosekliai mažinti vandens švaistymą.

Gal kosmoso geriamasis vanduo?

Mokslininkai, ieškodami naujų vandens šaltinių, žvalgosi net į kosmosą ir svarsto galimybes, kurios dar atrodo kaip utopija – pavyzdžiui, vandens turinčių asteroidų ir kometų atgabentimas į Žemę.

Vienas iš tokių šaltinių galėtų būti nykštukinė planeta Cerera, esanti asteroidų žiede tarp Marso ir Jupiterio. Ji padengta ledu, ir šis ledas galėtų tapti išsigelbėjimu Žemės gyventojams.

Dabar kitos planetos atrodo arčiau nei bet kada anksčiau žmonijos istorijoje, o galbūt būtent iš ten ateityje mes gausime taip reikalingą vandenį.

Ypač vilčių teikia Mėnulis, kuriame aptikta vandens molekulių, be to, jis yra pakankamai arti Žemės.

Apskaičiuota, kad Mėnulyje yra mažiausiai 140 trilijonų kartų daugiau vandens nei Žemės jūrose ir vandenynuose, o Paukščių take atrasta užšalusio vandens, tačiau jo ten yra 4 tūkst. kartų mažiau.

Vis dėlto, vandens atgabenimas iš kosmoso ar ledkalnių parsigabenimas nėra paprastas procesas. Tam reikalingos specialios technologijos, ir tai gali užtrukti.

Todėl šiandien mokslininkai siūlo žvelgti į realius ir lokalius sprendimus – pradėti taupyti vandenį net jei jo trūkumas dar nėra labai akivaizdus. Skaičiuojama, kad apie 70 proc. gėlo vandens sunaudojama žemės ūkyje, o du trečdaliai jo tenka gyvulininkystei.

Todėl sumažinant mėsos vartojimą būtų galima sutaupyti daug vandens. Be to, netinkamai laistant žemę taip pat prarandama daug vandens – pavyzdžiui, apie 60 proc. prarandama, kai ūkininkai naudoja griovius, per kuriuos geriamasis vanduo nuteka nuo vandens telkinių iki laukų.