海水淡水化は簡単に聞こえるが、人々の水需要を満たすためのより安価で持続可能な方法がある
Desalinating Seawater Sounds Easy, but There Are Cheaper and More Sustainable Ways to Meet People’s Water Needs
By Gregory Pierce
The Conversation 2022.09.22
世界中の沿岸都市部は、地元の供給の信頼性が低下するにつれて、新しい持続可能な水源を緊急に探している。アメリカでは記録的な数十年規模の干ばつに対処しているカリフォルニアでこの問題は特に差し迫っている。カリフォルニア州知事のGavin Newsomは最近、水供給の減少に対抗するための8億米ドルの計画を発表した。節水、貯蔵、リサイクルに加えてより多くの海水の淡水化が含まれる。
塩水を新鮮できれいな水に変える海水淡水化は沿岸都市の給水戦略として直感的な魅力を持っている。塩水の生の供給は事実上無制限で信頼性がある。
海水淡水化はイスラエルとアラブ首長国連邦ですでに主要な水源である。中東、オーストラリア、地中海ヨーロッパ、アメリカ南西部、オーストラリアの都市もそれに依存している。カリフォルニアには20以上の海水淡水化プラントが稼働しており、フロリダにはいくつかある。全米にはさらに多くの工場がある。特にテキサス州では、内陸の地下水などの汽水水源から塩分を取り除く。
それにもかかわらず、現在の証拠は沿岸都市でさえ海水淡水化が水不足に対処するための最良の選択肢ではないか、あるいは最良の選択肢の中でさえナトリウム･イオンかもしれないことを示している。このオプションを評価するコミュニティが考慮すべき主な問題は次の通りである。
水生生物を殺す
水から塩分を除去するためのスケーラブルな技術は、過去数十年にわたって着実に改善されてきた。これは、海水よりも塩分が少ない汽水地下水を処理する場合に特に当てはまる。しかし、海水淡水化は依然として環境に大きな影響を与える可能性がある。魚は海水淡水化プラントの取水バルブを保護するスクリーンに閉じ込められると殺される可能性があり、バクテリアやプランクトンなどの小さな生物は処理システムを通過するときに植物に吸い込まれて殺される可能性がある。2022年5月、カリフォルニア沿岸委員会は海洋生物への影響の可能性もあって、ハンティントン・ビーチで提案された14億ドルの海水淡水化プラントを満場一致で拒否した。
淡水化プラントは塩水と廃水を排出し、プロセスが適切に行われないと近くの水生生物を殺す可能性もある。そして、植物が消費する大量のエネルギーを生成することは、それがカーボンフリーで出来るようになるまで、それ自体の環境に影響を与えるが、ほとんどの場合、まだ何年も先である。
高価な植物からの手頃な価格の水
コストも大きなハードルである。ほとんどの地域で、海水淡水化のコストは今後数十年の間、保全などの実行可能な代替案のコスト(公益事業者が新しい投資を計画するときに使用するタイムライン)よりもかなり高いままであると予想されている。私の同僚と私は、海水淡水化こすとについて有利な仮定を立てたにもかかわらず、ハンティントン・ビーチの給水代替案を比較する我々の研究でこれを見つけた。
短期から中期的に、市場に出回る主要な技術のコスト・ブレークスルーはありそうにない。また、海水淡水化コストは水から塩を除去するコストの最大半分に相当するエネルギー価格の上昇に対応して増加する可能性がある。
さらに海水淡水化プラントの資本コスト予測は、これらの施設の実際のコストを大幅に過小評価することがよくある。例えば、2015年後半にオープンしたカリフォルニア州カールスバッドの海水淡水化プラントを建設するための最終コスト10億ドルは当初予測の4倍になった。
我々のセンターはまた、淡水化された海水の配管が、公益の水道システムまたは枯渇した、または供給されようとしている私有の井戸がある小さな、通常は農村地域で実行可能なオプションであるかどうかを調査した。セントラル・バレーのポータービルや海岸沿いのモンテシトなど、これが起こったカリフォルニアの様々な地域では、州はボトル入り飲料水と自動販売用の少量の供給をトラックで運ぶために1ガロン当り1ドル以上を支払っている。これは、最も高価な淡水化海水よりもはるかに高い。
これらの場合、相対的な経済性や環境への影響さえもが分かるかもしれないが、新しいパイプラインの政治と管理はそうではない。これは、給水は通常、地元で管理されており、恩恵を受ける地域以外の多くの地域は、海岸からの新しいパイプラインで同意する必要があるためである。
より広義には、これらのプロジェクトの支持者達は、低所得世帯をより高いコストから保[橋本1] 護する公共料金構造の設計、小さなコミュニティへの財政援助の提供、または水システムの統合など、水へのアクセスをより公平にする戦略を積極的に追求していないことが分かった。
より良いオプション：保存、再利用、保管、取引
ほとんどの場所で海水淡水化の前に他のいくつかの供給オプションを並行して追求することができ、追求する必要がある。これらのステップはすべて低コストでより多くの水を提供する。
水不足に対処する第一の比較的安価な方法は、使用量を減らすことである。人々に水の使用量を減らす方法を見つけることは、すでに保全活動を開始している多くの都市部で既存の需要を30～50％削減する可能性がある。
第二に処理された廃水のリサイクルまたは再利用は、多くの場合、淡水化よりも安価である。この分野の技術と規制は進歩しており、これはすでに多くの乾燥地域でリサイクルへの大規模な投資を可能にしている。
第三に、雨水の捕捉を強化するための貯蔵容量は、雨が頻繁に降らない地域であっても、ロサンゼルスやオーストラリアの一部等の地域では、淡水化水の単位当りのコストの3分の1から2分の1で2倍または4倍になる可能性がある。
汚染された地元の地下水供給を浄化し、近くの農業利用者から水を購入することさえ、これらは費用がかかり、政治的に困難な戦略であるが、海水淡水化の前に検討するのが賢明かもしれない。
地元の供給オプションとしての海水淡水化の実現可能性は、気候変動のために水不足の問題が高まるにつれて、今世紀半ばまでに変化することを願っている。しかし、中期的には海水淡水化は沿岸都市部の全体的な水戦略に少しでも影響を与える可能性がある。
