Каменный источник воды

Гипс — минерал, широко распространенный в пустынных регионах, где пресной воды обычно очень мало, но зато обычны нефтяные и газовые месторождения. В статье для International Journal of Global Environmental Issues Петер ван дер Гааг из Holland Innovation Team (Роттердам, Нидерланды) предложил использовать неиспользуемую энергию от сжигания попутного нефтяного газа (факелов) для высвобождения воды, содержащейся в гипсе.

Пресноводные ресурсы ограничены, и с последствиями глобального изменения климата их станет еще меньше. Поиск альтернативных источников воды становится все более насущной проблемой для политиков во всем мире. По словам ван дер Гаага, гипс может стать одним из таких ресурсов. Он обсудил эту технологию с жителями Сахары, которые согласились, что идея может помочь в борьбе с нехваткой воды, улучшить орошение и даже сделать некоторые пустыни плодородными.

С химической точки зрения гипс — это дигидрат сульфата кальция с формулой CaSO₄·2H₂O. Другими словами, на каждую единицу сульфата кальция в минерале приходится две молекулы воды, что означает, что гипс на 20% состоит из воды по весу.

Ван дер Гааг предполагает, что крупномасштабный инженерный проект мог бы позволить извлечь эту воду из огромных залежей гипса в пустынных регионах, составляющих миллиарды кубометров и представляющих триллионы литров чистой питьевой воды.

Процесс потребует энергии, но ее можно получить, используя энергию нефтяных и газовых месторождений, которая обычно теряется при сжигании на факелах. Действительно, как поясняет ван дер Гааг, для высвобождения воды из гипса и превращения минерального остатка в бассанит (безводную форму) требуется лишь умеренный нагрев до температур около 100 °C по сравнению со многими химическими реакциями. «Такие температуры можно достичь с помощью небольшой солнечной электростанции или, альтернативно, использовать тепло от горящих нефтяных скважин», — говорит он. Он добавляет, что «обезвоживание в определенных условиях начинается при 60 °C, идет быстрее при 85 °C и еще быстрее при 100 градусах. Так что в пустынях, где много солнечного света, это очень легко сделать».

Ван дер Гааг отмечает, что дегидратация гипса приводит к образованию материала с гораздо меньшим объемом, чем исходный минерал, поэтому сам процесс высвобождения воды из породы вызовет локальное проседание грунта, которое затем создаст готовый резервуар для воды. Испытания самого процесса доказали свою успешность, и Holland Innovation Team планирует пилотное исследование в пустынной местности.

«Макроинженерная концепция обезвоживания гипсовых отложений могла бы решить проблему нехватки воды во многих засушливых районах в будущем, как для питьевых целей, так и для капельного орошения», — заключает ван дер Гааг.