Исследование выявило потенциал опреснения солоноватых грунтовых вод

Новое исследование указывает на крупный неиспользуемый ресурс для многих регионов США и мира, страдающих от нехватки воды: солоноватые грунтовые воды. Их опреснение, по крайней мере теоретически, требует значительно меньше энергии, чем опреснение морской воды.

Согласно исследованию Геологической службы США (USGS), объем солоноватых грунтовых вод в стране примерно в 800 раз превышает общий объем подземных вод, ежегодно извлекаемых для всех нужд. Использование даже части этого ресурса может кардинально улучшить положение сообществ, испытывающих дефицит воды, особенно по мере сокращения запасов питьевой воды, что предсказывают климатические модели. В то время как около пятой части водоснабжения страны обеспечивается пресными грунтовыми водами, менее 1% в настоящее время поступает из солоноватых источников.

Результаты, основанные на анализе обширного набора данных о пробах воды со всей страны, опубликованы в журнале Water Research в статье аспирантки MIT Ивны Ахдаб, профессора Джона Лиенхарда и трех других соавторов.

«До недавнего времени солоноватые грунтовые воды были в значительной степени упущенным из виду ресурсом, несмотря на их потенциал для снижения растущей нагрузки на запасы пресной воды», — говорит Ахдаб.

Команда обнаружила, что воды с преобладанием натрия требуют для опреснения гораздо больше энергии, чем воды с преобладанием кальция, как и воды с преобладанием хлорида по сравнению с сульфатными. Эта информация в сочетании с картами состава солоноватых вод по стране может помочь в планировании освоения новых водных ресурсов.

Кроме того, исследователи сопоставили местоположение потенциально пригодных источников солоноватых грунтовых вод с регионами, испытывающими наибольший стресс из-за нехватки воды. Результаты указывают на конкретные районы с наиболее перспективным сочетанием высокой потребности в воде и высокой доступности пригодной для обработки солоноватой воды, включая части южной Калифорнии, Аризоны и районы Среднего Запада. «Существует огромное количество солоноватых грунтовых вод, которые можно опреснить с довольно низкими затратами энергии», — говорит Лиенхард.

Одним из больших преимуществ опреснения солоноватых грунтовых вод по сравнению с морской водой является коэффициент извлечения: в то время как опреснение морской воды обычно дает половину объема пресной воды, опреснение солоноватой воды может дать до 90% пресной воды. Это также значительно упрощает утилизацию концентрата (рассола), которого образуется пропорционально меньше.