Вокруг Света - Журнал «Вокруг Света» №05 за 2008 год
В 2002 году Ливан построил водозаборную станцию на приграничной с Израилем реке Ваззани, принадлежащей к бассейну Иордана. Это едва не стало причиной военного конфликта. Фото PAUL ASSAKER/CORBIS/RPG
Долой соль
Казалось бы, что тут может быть сложного — удалить из каждого литра морской воды растворенные в нем 35 граммов соли? (Соленость вод Мирового океана колеблется в зависимости от региона, но незначительно.) Над этой проблемой задумывался еще Аристотель, пытаясь изобрести особые фильтры, опередив тем самым свое время на две с лишним тысячи лет. Это удалось сделать лишь в 1940-х годах, с открытием явления обратного осмоса. Первый же метод опреснения воды основывался на дистилляции — выпаривании соленой воды и конденсации пара, уже лишенного растворенных солей. Каждый, кто хоть раз пробовал осуществить дистилляцию самостоятельно (в кабинете химии, например), знает, как много приходится затрачивать энергии и как мало при этом получается конечного продукта. В современных опреснительных установках, работающих по этому принципу, применяется технология вакуумной дистилляции. Она основана на том, что при низком давлении вода закипает при гораздо меньшей температуре. Но энергии все равно затрачивается немало — не только на кипячение, но и на работу вакуумных насосов. Поэтому данный метод нашел применение в основном в тех странах Ближнего Востока, где много нефти, а Израиль к их числу не относится.
Существуют и другие способы опреснения. Один из самых известных — вымораживание. Если медленно охлаждать морскую воду, то получающийся на поверхности лед при оттаивании окажется пресным. Впрочем, Израилю этот способ не подходит по климатическим причинам. Еще один метод — ионный обмен. Пропуская воду через фильтры из ионообменных смол, можно заменить ионы, к примеру, натрия на ионы водорода (катионитовый фильтр), а затем кислотные остатки (например, ионы хлора) на ионы OH–. В итоге вместо NaCl получается H sub 2 /sub O, а это и есть опреснение. Подобным образом работают некоторые бытовые фильтры водопроводной воды (они в основном рассчитаны на удаление солей кальция, что приводит к смягчению воды). Недостаток ионообменных систем — дороговизна их применения для воды с высоким содержанием солей, поэтому для опреснения морской воды их практически не используют. Наконец, один из самых современных методов опреснения основан на явлении обратного осмоса, для чего нужно лишь продавить морскую воду через специальные фильтрующие мембраны под достаточно высоким давлением — 5—7 мегапаскалей (50—70 атмосфер).
Хотя обратный осмос, по-видимому, является на сегодня энергетически наиболее эффективным методом опреснения морской воды (выгоднее, пожалуй, только новые разработки на основе вездесущих углеродных нанотрубок, не покинувшие пока, однако, стен лабораторий), он все же требует существенных затрат энергии для работы насосов высокого давления. Поэтому очень выгодно объединять опреснительные установки с электростанциями, причем лучше всего с атомными. В них высокотемпературные водяные контуры сочетаются с большим количеством недорогой электроэнергии и отсутствием отходов (за исключением требующего отдельной утилизации отработанного ядерного топлива, которое никак не соприкасается со вторичными тепловыми контурами, где циркулирует вода).
С начала 2000-х годов опреснение является стратегическим направлением в развитии израильского водоснабжения. Пилотные проекты существовали и раньше, но 24 августа 2005 года опреснение воды в Израиле впервые достигло значительных для региона масштабов. В этот день неподалеку от Ашкелона (около 40 километров к югу от Тель-Авива ) была запущена крупнейшая в мире опреснительная установка на основе обратного осмоса мощностью 100 миллионов кубометров в год. Опресненная вода после дополнительной реминерализации попадает непосредственно во Всеизраильский водопровод, а оттуда — в южные регионы страны. Станция имеет 20 бассейнов предварительной очистки, где морская вода освобождается от механических загрязнений, и 40 000 полимерных фильтров, через которые она прогоняется насосами высокого давления. Для работы всего этого хозяйства необходим источник электроэнергии мощностью 50 мегаватт, поэтому установка включает собственную тепловую электростанцию. Предполагается, что она будет работать на египетском природном газе, но пока его поставки не налажены и электричество забирается из общей сети. Проект стоимостью 250 миллионов долларов реализован объединенными усилиями французской компании Veolia (часть Vivendi Group) и израильской IDE Technologies. Последняя, прежде чем приступить к реализации проекта в Ашкелоне, уже построила 350 опреснительных установок по всему миру, из них 65 — только в Испании . Согласно условиям тендера полученная питьевая вода поступает государственной компании «Мекорот» (отвечающей за водоснабжение страны) по цене 52,7 цента за кубометр — самой низкой в мире для опресненной воды.
Но у израильских проектов опреснения существует немало противников, несмотря на то что это путь к автономности жизнеобеспечения страны (а возможно, как раз именно поэтому). Противники опреснения приводят множество сомнительных, а то и вовсе псевдонаучных доводов. Например, утверждается, что опресненная вода отличается от обычной изотопным составом и поэтому может привести в долговременной перспективе к необратимым последствиям для человеческого организма. При этом авторы подобных заявлений как-то забывают о том, что дождевые или подземные воды, к которым у них нет претензий, происходят из водяного пара, образующегося в основном за счет испарения морской воды солнечным теплом. По сути, вся наша планета работает как гигантская термальная опреснительная установка. Искусственное опреснение ничем принципиально не отличается от природного, кроме разве что отсутствия природной минерализации, но реминерализация опресненной воды — давно отработанный технологический процесс.
Реальные причины такой ожесточенной критики, скорее всего, политические. Ряд территорий, на которых находятся источники восполнения водоносных горизонтов Израиля, оспариваются их жителями, желающими создать там независимое государство. Но есть и другие политические силы, стремящиеся любой ценой уберечь целостность территории. В своем противостоянии популярному в мировом сообществе плану израильско-палестинского размежевания они используют любые возможности. В частности, один из аргументов состоит в том, что Израиль не выживет без находящихся на спорных территориях источников воды. Введение в строй мощных опреснительных установок может снять и этот аргумент — отсюда попытки вызвать недоверие населения к опресненной воде. Разумеется, стремление защитить территориальную целостность своей страны достойно всяческого уважения, но применяемые для этого методы должны быть честными и рационально обоснованными, без опоры на псевдонаучные заявления.
Колодец в центре подземного водного резервуара в Ханаане на Западном берегу Иордана. Фото ALAMY/PHOTAS
Импорт и строжайшая экономия
Несмотря на все прилагаемые усилия, опреснение морской воды остается дорогим удовольствием. Поэтому рассматриваются и применяются также и другие способы водоснабжения страны. Один из подходов — сокращение потребления. Пропаганда бережного отношения к воде вкупе с внедрением водосберегающих технологий в промышленности и сельском хозяйстве уже дает плоды: в последние 10 лет суммарное потребление воды в стране стало снижаться. Другой путь — использование альтернативных источников пресной воды в пределах Израиля. К таковым относится сбор паводковых вод, использование солоноватых подземных источников, обеззараживание (с применением биотехнологий) и повторное использование сточных вод. Всем этим давно и успешно занимаются как государственные, так и частные компании. В результате в сельском хозяйстве доля повторно используемых сточных вод возросла за последние годы в несколько раз.
И, наконец, пресную воду можно просто импортировать. Существует несколько проектов такого рода. Самый известный из них — покупка воды у Турции , которая еще в 1980-х годах предложила построить Водовод мира для переброски стока рек Гейхан и Сейян в Сирию , Иорданию , Палестину , Израиль , Кувейт , Саудовскую Аравию , ОАЭ и Катар . Соответствующее соглашение с Израилем, предусматривающее поставку 50 миллионов кубометров в год, уже заключено. Но даже сами договаривающиеся стороны признают его политическим, а не экономическим. Цена воды с учетом транспортных расходов составит около 1 доллара за кубометр — вдвое дороже опресненной. С другой стороны, этот проект может открыть путь к дальнейшему экономическому сотрудничеству между двумя странами. Израиль также изъявил желание покупать воды Нила у Египта , но эта сделка требует одобрения других стран, имеющих доступ к Нильскому бассейну, в частности Судана , с которым у Египта заключено соглашение о квотах на использование нильской воды. Получить же такое согласие в нынешних политических условиях будет очень непросто.
