SYNSPUNKT Sådan skaffer man ferskvand til tørkeramt Sydeuropa

Illustration: AlexLMX/Bigstock
Af Hans Ole Wanner, Meteorolog DMI 29

De fleste har nok bemærket, at der i store dele af Europa er usædvanlig stor mangel på ferskvand denne sommer sammen med hedebølgerne. Skovbrandene raser i Spanien, og italienske floder som Po og Tiberen er næsten udtørrede.

Et af de hårdest ramte områder er Andalusien i Sydspanien. Her får man normalt kun regn om vinteren, og vandet gemmes i reservoirer til sommeren. Vandstanden er imidlertid katastrofal lav for tiden. Den 19. juli var vandbeholdningen kun 30 % (se www.embalses.net). Et kig i klimakrystalkuglen indikerer at problemerne antagelig bliver endnu værre i fremtiden.

Hvad er løsningen på ferskvandsmanglen i et af Europas populæreste ferieområder? Her er det oplagt at øge produktionen af ferskvand gennem afsaltning af havvand. Hertil findes to udbredte teknikker.

Højt tryk koster meget strøm

Den ene er omvendt osmose (Reverse Osmosis). Her presser man med stor kraft saltvandet gennem en membran, der kun tillader vandmolekylerne at passere. Na + og Cl - ionerne holdes tilbage af membranen. Metoden kræver kraftige pumper og er energikrævende, da vandet skal tvinges gennem membranen mod det osmotiske tryk. Da energiforbruget afhænger af saliniteten er denne metode meget strømkrævende, når man afsalter Middelhavsvand p.g.a. dets store saltholdighed.

Den anden metode går ud på at koge vandet og derefter fortætte dampen, som ikke indeholder salt. Denne metode kræver store mængder varme p.g.a. vands enorme fordampningsvarme. Dog leveres varmen tilbage når dampen kondenserer. Så hvis denne varme bruges til at opvarme saltvandet inden det fordamper kan varmeforbruget holdes nede. Dette gøres bedst ved at lade fordampningen ske i en serie af tanke med gradvist faldende tryk og temperatur (vands kogepunkt falder med aftagende tryk) Metoden kaldes Multi Stage Flash Distillation (MSFD).

Da MSFD anlæg som nævnt er varmekrævende, er det normalt at placere anlægget tæt ved et varmekraftværk eller anden industri, som får varme tilovers. Varmen ville ellers alligevel bare gå til spilde.

Sol og overskudsvarme

Med et så solrigt klima som man har i Sydspanien, kan varmen også skabes relativt billigt ud fra solfangere. Endelig kan overskudsvarme fra store airconditioning anlæg og andre køle- eller fryseanlæg også bruges. MSFD bruges næsten kun i arabiske lande, specielt UAE, Kuwait og Saudi Arabien. MSFD anlæggene bygges sammen med gaskraftværker og udnytter overskudsvarmen fra kraftværkerne.

Der er grund til at tro at MSFD anlæggene kan optimeres, så endnu mere ferskvand kan produceres pr. mængde energi. Den meget billige naturgas i arabiske lande gør, at det ikke har været nødvendigt at begrænse energiforbruget mest muligt i MSFD anlæggene. Det har været billigere blot at brænde noget
mere gas af, end at investere i endnu mere rockwoolisolering og endnu bedre varmevekslere i MSFD anlæggene.

Det har heller ikke været fordelagtigt at udnytte solenergien i større omfang. I Europa, hvor gassen som bekendt er gået hen og blevet meget dyr, er situationen naturligvis en helt anden. Er det realistisk at producere så meget ferskvand i Sydspanien, f.eks ud fra solenergi?

Et regnestykke

MSDF bruger ifølge wikipedia 90MJ til at producere en kubikmeter vand. Lad os antage at man vil producere 100m 3 /s. Det er lidt mere end middelvandstrømmen i Danmarks to største åer, Gudenåen og Skjern å, tilsammen. Det vil kræve en effekt på 9000MW. Solindstrålingen om sommeren i Sydspanien ligger i døgnmiddel på 100-300W/m 2 (sammenlign med solarkonstanten, 1,36 KW/ m 2 ). Lad os gå ud fra ca. 200W/ m 2 .

For at producere 9000MW kræves derfor 45Km 2 . Det svarer til ca. 1/2000 del af Andalusiens areal, og anlæggene vil kunne laves uden større ekspropriationer og uden at ødelægge planter, da regionen har mange golde og ubeboede områder. Læg dertil at hidtidige MSFD anlæg ikke er fuldt ud optimerede i forhold til energiforbrug p.g.a. de enorme mængder af billig naturgas i de lande hvor MSFD bruges.

Der kunne nemt blive meget arbejde til danske virksomheder med at etablere MSFD anlæg og optimere anlæggene, så der produceres mest muligt ferskvand ud fra mindst mulig energi. Grundfos kunne levere pumper. Danfoss kunne levere termostater og varmevekslere, og rockwool skal naturligvis bruges til isolering.

Emner : Drikkevand
Mere om Miljø
Millioner af hektar tropisk skov ryddes til landbrug: Halvdelen af arealerne er udyrkedePLUS.Millioner af hektar tropisk skov ryddes til landbrug: Halvdelen af arealerne er udyrkede
Markante overskridelser af PFAS-grænseværdier: Frist for oprensning i vandmiljø umulig at nåPRO.Markante overskridelser af PFAS-grænseværdier: Frist for oprensning i vandmiljø umulig at nåFor abonnenter på watertech.
Skibet North Viking lægger til kaj med lasten fuld af grønlandsk affaldPRO.Skibet North Viking lægger til kaj med lasten fuld af grønlandsk affaldFor abonnenter på wastetech.
Job fra Jobfinder
Mest læsteMest debatteret

En livslang ledsager: Med længere levetid overlever batteriet mange elbiler

Lækager på både Nord Stream 1 og 2 får Danmark til at hæve beredskabet

Efter ti års stilstand: Nye processorer rammer 6 GHz

Klimaforsker: 'Det kan ikke svare sig at antænde Nord Streams gasudslip'

Se video fra luften: Naturgassen bobler op i kilometerstort område

Lækager på både Nord Stream 1 og 2 får Danmark til at hæve beredskabet

IEA anbefaler årlig tredobling af varmepumper i byggerier: Mere energieffektivt end alt andet

Kampen mod støj kan ikke følge med fremtidens togtrafik

Se video fra luften: Naturgassen bobler op i kilometerstort område

Ind i kontrolrummet: Herfra bliver elnettets forbrugere udkoblet ved dyk i effekt

keyboard_arrow_upTil toppen af artiklen
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_desali...

Multi-stage flash distillation is in widespread use. As of 2009, it accounted for roughly 45% of the world desalination capacity and 93% of thermal systems.[2]

In Margherita di Savoia, Italy a 50–60 m3/day MSF plant uses a salinity gradient solar pond. In El Paso, Texas a similar project produces 19 m3/day. In Kuwait a MSF facility uses parabolic trough collectors to provide solar thermal energy to produce 100 m3 of fresh water a day.[7] And in Northern China an experimental, automatic, unmanned operation uses 80 m2 of vacuum tube solar collectors coupled with a 1 kW wind turbine (to drive several small pumps) to produce 0.8 m3/day.[27]

MSF solar distillation has an output capacity of 6–60 L/m2/day versus the 3-4 L/m2/day standard output of a solar still.[7] MSF experience poor efficiency during start-up or low energy periods. Achieving highest efficiency requires controlled pressure drops across each stage and steady energy input. As a result, solar applications require some form of thermal energy storage to deal with cloud interference, varying solar patterns, nocturnal operation, and seasonal temperature changes. As thermal energy storage capacity increases a more continuous process can be achieved and production rates approach maximum efficiency.[28]

Så ideen er allerede i brug i lille skala

  • 14
  • 0

Det kunne da være interessant at undersøge om det kan betale sig at sejle smeltevand fra den Grønlandske iskappe til sydeuropa i supertankere bygget til drikkevand. Her passer det fint med afsmeltningen sker i sommerhalvåret, når syden mangler vand.

Specielt når der nu findes atomreaktorer til fremdrift af hangarskibe og ubåde, så er der netop ingen grund til at benytte bunkerolie til fremdrift, og antallet af havne/lande der skal anløbes er begrænset, så problemer med at finde havne der tillader atom fremdrevne skibe burde kunne reduceres.

  • 7
  • 18

Man kan også se på noget af det grå spildevand som måske i nogle områder vil være billigere at rense end at bruge saltvand. Blot så man ikke bruger mange penge på et anlæg i stedet for få/færre.

  • 15
  • 0

Nu er der floder i Sydeuropa og der løber vand ud i Middelhavet fra dem. Men det er Ebberød Bank at smide en masse ferskvand ud og i havet og så pumpe havvand op for at afsalte. I stedet burde man bygge dæmninger på floderne ved deres udløb i havet, med den obligate laksetrappe. Her pumper man så ferkvand ad libitum op og sender derhen hvor der er behov for det. Derudover kan man dyrke tørkeresistente afgrøder, drypvande, lave dæmninger og terraser til at inddæmme det vand der falder, så det ikke bare render ud i havet. Det inddæmmede vand kan så enten bruges til landbrug og husholdninger eller sende til nedsivningsanlæg så det øger grundvandsstanden.

  • 10
  • 8

Den salt brine man ender med at stå med, kan vel hældes i "en stor pool" hvor rest vandet fordampes og afkøler luften omkring.

Tilbage er der er omgang tørt/let fugtig substans, bestående af mange forskellige typer af salte og grundstoffer

Er det ikke bare at høste de brugbare ting man vil derfra ?

Ja, der er megen NaCl, men der er også Lithium og andre ting i hver deres koncentrationer.

  • 15
  • 1

Det kunne da være interessant at undersøge om det kan betale sig at sejle smeltevand fra den Grønlandske iskappe til sydeuropa i supertankere bygget til drikkevand. Her passer det fint med afsmeltningen sker i sommerhalvåret, når syden mangler vand.

Wikipedia nævner $5-$8 pr. m3 til transport af olie med supertanker. De 90 MJ nævnt i artiklen til afsaltning af vand svarer til 25 kWh. Så med "gamle" priser på el vil afsaltet havvand kunne konkurrere med transportomkostningen. En m3 vandværksvand koster mig som privatkunde omkring 13 kr. Min vurdering vil være, at tilsejlet ferskvand ikke giver økonomisk mening.

  • 19
  • 0

Andalusien har altid været tørt om sommeren og mangel på ferskvand er intet nyt under solen dernede. Tørre vintre er heller ikke usædvanlige og det hjælper ikke at bygge dæmninger, da geologien også skal være egnet til at holde på et vandreservoire. Andalusien/Spanien er et spisekammer for Europa. Landbruget er storforbruger af ferskvand, som i mange tilfælde hentes op ad ulovlige vandboringer eller suges ulovligt op af reservoirene. Disse ulovlige tapninger har gennem de seneste ti år været med til, at vandet forsvinder. Når beholdningerne pga. sommervarmen er lave, forværres effekten længere ned i kæden. Landbruget arbejder på, at reducere vandforbruget uden at det formindsker høsten. Ny vandingsmetoder bliver afprøvet og vertikal landbrug bliver overvejet.

  • 17
  • 1

Det er rigtigt at Andalucien altid har været et tørt sted. Det hedder jo "Costa del Sol". Imidlertid er vandstanden i deres drikkevandsmagasiner lavere end den har været i mange år, hvilket spanske medier også skriver, f.eks "El Pais":

"El agosto con menos agua embalsada del milenio: la reserva baja hasta un 1,5% semanal al dispararse el consumo y la evaporación"

Se www.embalses.net

Jesper Ørsted foreslår at udnytte flodvand i stedet for at afsalte havvand. Det gør man allerede overalt i Spanien. Regnvandet fra vinteren gemmes i talrige reservoirer. Problemet er bare at det regner for lidt om vinteren i forhold til fordampningen om sommeren. I de sidste mange år er vandstanden faldet mere om sommeren end den stiger om vinteren, således at andalusiske reservoirer den 2/8 kun havde 29% af max. vandmængde . Med mange dage hvor max. temp. er over 40 grader i Sevilla og Cordoba, kan det ikke undre at forbruget af ferskvand bliver ret stort.

Jeg foreslår at varmen til MSFD hentes fra overskud fra kraftværker, energikrævende industri og kraftige afkølningsanlæg. Derudover kan man supplere med solenergi, som der burde være rigelig af på de kanter.

  • 2
  • 0

I nabolandet Portugal - som i øvrigt får størstedelen af sit ferskvand fra floder med udspring i Spanien - diskuterer man nu at indføre ting, som vi tager for en selvfølge: Perlatorer på vandhaner, toiletter med lille og stort skyl, vandbesparende brusehoveder osv.

Det gennemsnitlige vandforbrug i Portugal er 189 liter per person per dag, mens det i DK ligger lidt over 100. Så der er noget at komme efter.

Men det kræver så også at man får "opdraget" turisterne til at opføre sig fornuftigt.

  • 17
  • 0

Kunne man ikke også indføre vandbesparende tiltag?

Når jeg ser tilbage i tiden, så bruger min lille famlilie mindre vand i dag end for 7 år siden selvom ungerne er blevet større og bruger mere vand til f.eks. bad. Vi har ikke ændret vaner, så hvad er der sket?

Vi har fået ny vaskemaskine og opvaskemaskine, som bruger mindre vand og brusehovederne er udskiftet til vandbesparende modeller. Vi bruger vel omkring 20% mindre vand i dag sammenlignet med tidligere.

Er det ikke oplagt, at de sydeuropæiske lande måske skulle kigge lidt på muligheder for at spare på vandet? Måske også se på, om hele forsyningsnettet er i god stand eller om vandet pibler ud af utætte rør.

  • 13
  • 0

Den enkelte hustands vandforbrug kan sikkert nedsættes lidt. Jeg vil dog tro at det største forbrug af ferskvand kommer fra fordampning fra planter, og lokalt også fra søer. F.eks. findes sydvest for Sevilla et unikt, men fugtigt naturområde Donana. Trods vandbesparelser og ændret landbrug kan man ikke ændre ved at fordampningen vil være meget stor når solen bager, temp. er over 40 grader og luftfugtigheden er nærmest nul. Jeg kan ikke forestille mig at Andalusiens unikke landbrug kan opretholdes uden yderligere tilførsel af fersvand udefra. At landbruget som det nævnes stjæler vand skyldes vel den desperate mangel på vand.

  • 4
  • 0

Det kunne da være interessant at undersøge om det kan betale sig at sejle smeltevand fra den Grønlandske iskappe til sydeuropa i supertankere bygget til drikkevand. Her passer det fint med afsmeltningen sker i sommerhalvåret, når syden mangler vand.

Specielt når der nu findes atomreaktorer til fremdrift af hangarskibe og ubåde, så er der netop ingen grund til at benytte bunkerolie til fremdrift, og antallet af havne/lande der skal anløbes er begrænset, så problemer med at finde havne der tillader atom fremdrevne skibe burde kunne reduceres.

Supertankeren kan desværre ikke rumme ret meget, måske 300.000 m³, det er i bogstaveligste forstand en dråbe i havet, det svarer til de vandmænger der løber gennem Nilen ved Aswan i 113 sekunder. Derimod kan man i stedet bugsere et isbjerg til Middelhavet: Sæt 100 bugserbåde på opgaven og træk så et isbjerg på flere kubikkilometer.. Det gøres bedst om vinteren, hvor man indfanger et arktisk isbjerg, så smelter ikke så meget af det af. Problemet består så i at opbevare bjerget i den anden ende. Her kan man lave en intermistisk slusehavn med sænkekasser og når bjerget er blevet bugseret derind så pumpe saltvandet ud. Alt det vand der så smelter vil kunne pumpes op som ferskvand og bruges.

  • 6
  • 2

Nogle af dem er endda gode og realisable.

Desværre er de alle ideer der tager for lang tid at realisere til at de kan løse den nuværende krise, som ikke kun rammer Spanien men hele Sydeuropa og store dele af Afrika.

Og jeg er desværre IKKE manden med Løsningen

  • 3
  • 0

Kunne der være økonomi i at lede vand længere nordfra i Europa derned i en stor rørledning? Bør selvfølgelig søges tappet højt oppe (Alperne?) for at få et højt flow / stort trykfald, for at undgå for meget pumpearbejde.

  • 0
  • 7

Det danske firma Wavepiston udvikler bølgeenergianlæg som kan lave ferskvand uden nogen form for energikonvertering.

Outputtet er tryksat havvand som kan afsaltes eller sendes i en turbine.

På Grand Canaria er vi ved at opføre et demostrationsanlæg der kan lave strøm om dagen og ferskvand om natten.

  • 2
  • 2

Der er jo mange talfolk her, så måske det er muligt at få dem til at regne lidt på nedenstående, både for visualiseringen af behovet og forholdet mellem menneskelige behov og kunstvanding af produktionsjord.

Ferskvand til menneskelige behov og baseret på FN's estimat om 100 m3 per person per år = 274 liter per person dagligt. Samt daglig kunstvanding på 10 mm per m2 = 3,65 m3 per m2/år

En by med 1 million indbyggere hvor kun mennesker får ferskvand (vejtræer, parker, haver, hunde, bilvask, fabrikker etc. er undtaget) med 274 liter per person bruger dagligt 274.000 m3 Et produktionsområde f.eks. nyplantet skov og landbrug i forholdet 50/50 på 5x6 km = 30 km2 med 10 mm per m2 bruger dagligt 300.000 m3 (dette område kan desuden i gennemsnit over 100 år optage over 15.000 tons CO2 årligt)

Hvis vi vil med afsaltet havvand vil kunstvande landbrugsarealer til fødevareproduktion, så giver det ikke meget mening hvis den hidtidige salgspris af de førhen producerede fødevarer, som var kunstvandet med oppumpet grundvand eller overfladevand, at salgsprisen med afsaltet havvand stiger så meget at det overstiger den gamle salgspris!

Med Osmose eller RO er afsaltningsprisen 3,50 - 7,00 DKK ($0,5-1) per m3 samt en relativ stor etableringsomkostning for afsaltningsanlægget.

Et æble bruger cirka 200 liter vand i sin vækst (5 æbler for 7 DKK - kun til vandet!) En mango bruger 300 liter vand i sin vækst Et kilo tomater i drivhus bruger 200 liter vand i sin vækst

Hvis vi transformerer ørken og tørkeramte landområder på 10% af Jordens fastland (bemærk at Sahara fylder 6,2%) med en daglig kunstvanding på 10 mm til nye skov-, og landbrugsområder i forholdet 50/50, vil det årlige behov for afsaltning være over 50.000 milliarder m3. Af dette udgør saltet 3% i gennemsnit eller cirka 5.000 gange mere end hele verdens industri aftager idag. Desuden vil denne afsaltning sænke det global hav med estimeret 20 mm netto årligt (efter fradrag til fordampning, tilbageløb etc på 86%)

Vi skal altså finde nye metoder og ikke bare gøre som vi plejer og høster de lavthængende frugter. Vi har i opfinder konsortiet PL Brake® opfundet/opdaget en hidtil uudforsket vandbehandlingsmetode som kan afsalte havvand til en omkostning (inklusive etableringsomkostninger) som kan dækkes af en mindre del af værditilvæksten på produktionsjord. Se evt mange flere detaljer undtagen følsom IPR på LinkedIn og følg links baglæns for ret dyb indsigt i Chapter 09 “Why do we ignore the water crisis?” https://lnkd.in/erjBYfS9

  • 3
  • 0

Det undrer mig lidt.

90MJ for at fordampe 1m3 ? Det svarer til 90/1000 MJ pr liter eller 0.9 MJ/kg i fordampning. Der krævers ca 2,3 MJ/kg for 1 kg vand uden multi stage.

Dvs multistage giver en gearing på 2,3/0,) ~= 2,5.

På sukkerfabrikker kører man i DK også multi stage fordampning (også 5 trin) med en gearing på 5. Dvs ca den dobbelte effektivitet. (Tallet er fra 1991). Så deres multi stage flash er godt nok ringe.

En faktor 2-3 burde være værd at bukke sige for

Hvis det kan lade sig gøre

  • 1
  • 0

Hvis vi transformerer ørken og tørkeramte landområder på 10% af Jordens fastland (bemærk at Sahara fylder 6,2%) med en daglig kunstvanding på 10 mm til nye skov-, og landbrugsområder i forholdet 50/50, vil det årlige behov for afsaltning være over 50.000 milliarder m3. Af dette udgør saltet 3% i gennemsnit eller cirka 5.000 gange mere end hele verdens industri aftager idag. Desuden vil denne afsaltning sænke det global hav med estimeret 20 mm netto årligt (efter fradrag til fordampning, tilbageløb etc på 86%)

10 mm om dagen eller 3.650 mm om året er virkeligt meget! En regnskov kræver ca. 1.400 mm på årsbasis, landbrug ved drypvanding kan måske klare sig med 500 mm om året eller 1,37 mm om dagen.

  • 7
  • 0

Tak for interessen for afsaltning med MSFD. Ifølge wikipedia skulle der bruges 90 MJ per kubik meter vand. Det svarer til 90 KJ eller 0,09 MJ / kg. Forholdet bliver altså 2,3 / 0,09 = 25 i det Jens kalder gearing. Jeg mener dog det burde være muligt at øge dette tal til 40 - 50. MSFD bruges først og fremmest i Arabien, hvor den billige naturgas har gjort at det ikke er rentabelt at optimere MSFD. Skal det gøres omkring Middelhavet med solenergi bliver det derimod nødvendigt at producere maximalt med ferskvand pr. tilført varmemængde. Det kunne være en god opgave for danske virksomheder, der har ekspertise i isolering og vermevekslere. Naturligvis kunne andre afsaltningsmetoder også komme på tale. Når jeg har fokuseret på Andalusien skulle det dels at dette område har et unikt landbrug og f.eks vådområdet Donana. Men samtidig har Andalusien et tørt klima. Selvom der også er vandmangel i Italien, er nedbøren normalt langt større i den centrale del af Middelhavet end i Sydspanien.

  • 3
  • 0

Vandet må transpoteres gennem rørledninger ind til de tørre områder. Det er selvfølgelig en udgift, men det burde ikke kræve så meget energi eftersom der er relativt fladt. Sevilla ligger omkring 30m over havest overflade. Cordoba ligger omkring 90m over. Dermed er det muligt at få vand ind til den spanske stegepande.

  • 1
  • 0

Mange af forslagene kan sikkert virke, men der er intet nyt for en større offentlighed. De fleste indlæg virker som fe er skrevet af kedsomhed.

  • 0
  • 0

Mult toilet - Det lugter og er ulækker eller er det ?

Der er måske mere behov for flere lavteknologiske løsninger frem for energikrævende højteknologiske løsinger i processen for at nedbringe bla vandfoerbruget.

Af egen erfaring kan jeg oplyse at brug af multtiolet er en væsentligt mere behageligt ( mere lugtfri ) end brug af almindelig toilet . Der sidder en lille ventilator i en multtoilet som konstant har udsuging hviklet gør det lugtfri .

Google søging : 27 procent af vandforbruget i en bolig går til toiletskyl - én person bruger i gennemsnit 10.841 liter vand om året på at skylle ud efter sig. I gennemsnit koster toiletskyl en familie 2.298 kr. om året, så der er penge at hente ved at nedsætte forbruget.

Så en kombination af regnvandsopsamling kan måske også gøre det atraktivt i DK, da rent vand er på vej til at blive resurce mangel .

Multtoiletter fåes i mere eller mindre automatiserede udgaver hvor "det store" skal tømmes nogle gange om året . Allerede før tøming er der en komosteringsproces igang som gør at tømmeprocessen lugter minimal. Urin bortledes seperat til afløb e(heraf også navnet separationstoilet )

Nedenfor er en lavteknologisk løsing men som sagt fåes Multtoiletter i forskelllige udgaver : https://www.youtube.com/watch?v=f6gNS9MKkOE

  • 2
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten
Mest læste om Miljø

Familie er intetanende endt med berygtet affaldsmark

PLUS.
0 Kommentarer

LEDER Smid Lea Wermelins affaldsplan i skraldespanden

36 Kommentarer

CO2-lagring: De 5 bedst egnede steder at skaffe indfanget kuldioxid af vejen

PLUS.
24 Kommentarer