MIT Technology Review объясняет: Наши авторы помогут вам разобраться в сложном и запутанном мире технологий и понять, что нас ждет в будущем. Больше статей из этой серии вы можете прочитать здесь.
По мере эскалации конфликта в Иране под угрозой оказался важнейший ресурс: технология опреснения воды, обеспечивающая водоснабжение большей части региона.
В начале марта министр иностранных дел Ирана обвинил США в нападении на опреснительную установку на острове Кешм в Ормузском проливе и нарушении водоснабжения почти 30 деревень. (США отрицали свою причастность.) В последующие недели Бахрейн и Кувейт сообщили о повреждениях опреснительных установок и обвинили в этом Иран, хотя Иран также отрицал свою причастность.
В конце марта президент Дональд Трамп пригрозил уничтожением «возможно, всех опреснительных установок» в Иране, если Ормузский пролив не будет вновь открыт. С тех пор он усилил свои угрозы в адрес Ирана, предупреждая о планах нападения на другую важнейшую гражданскую инфраструктуру, такую как электростанции и мосты.
Страны Ближнего Востока, особенно государства Персидского залива, полагаются на эту технологию для преобразования соленой воды в пресную для сельского хозяйства, промышленности и — что особенно важно — питьевого водоснабжения. Растущее число нападений и угроз подчеркивает, насколько важна эта отрасль для региона — ситуация, которая становится еще более нестабильной из-за повышения температуры и экстремальных погодных явлений, вызванных изменением климата.
В настоящее время 83% территории Ближнего Востока испытывает крайне сильный дефицит воды, говорит Лиз Саккоччиа, специалист по водной безопасности из Всемирного института ресурсов. По прогнозам, к 2050 году этот показатель увеличится примерно до 100%, добавляет она: «Это устойчивая тенденция, и ситуация ухудшается, а не улучшается».
Рассмотрим технологии опреснения воды на Ближнем Востоке и то, что могут означать угрозы критически важной инфраструктуре в условиях войны для населения региона.
Жизненно важный ресурс
Технология опреснения воды помогает обеспечивать водоснабжение на Ближнем Востоке с начала XX века и получила широкое распространение в 1960-х и 1970-х годах.
Существует две основные категории опреснительных установок. Тепловые установки используют тепло для испарения воды, оставляя соль и другие примеси. Затем пар конденсируется в пригодную для использования пресную воду. Альтернативой является мембранная технология, такая как обратный осмос, при которой вода пропускается через мембраны с мельчайшими порами — настолько малыми, что соль не может пройти сквозь них.
Первые опреснительные установки на Ближнем Востоке были первого типа, сжигая ископаемое топливо для испарения воды, оставляя соль. Этот метод невероятно энергоемкий, и со временем доминирующим выбором стали процессы, основанные на использовании фильтров.
Связанная статья
Как сокращение финансирования научных исследований в США угрожает важнейшим данным о климате. Читайте далее.
В последние годы мембранные технологии составляют практически всю новую мощность по опреснению воды; последняя крупная тепловая электростанция, построенная в Мексиканском заливе, была введена в эксплуатацию в 2018 году. Многие установки обратного осмоса по-прежнему используют ископаемое топливо, но они более эффективны. С тех пор мембранные технологии увеличили суточную мощность более чем на 15 миллионов кубических метров — этого достаточно, чтобы обеспечить водой миллионы людей.
В последние годы мощности быстро наращивались; в период с 2006 по 2024 год страны Ближнего Востока в совокупности потратили более 50 миллиардов долларов на строительство и модернизацию опреснительных установок, и почти столько же — на их эксплуатацию.
Сегодня на Ближнем Востоке действуют около 5000 опреснительных установок.
И, если смотреть в будущее, рост продолжается. Ожидается, что в период с 2024 по 2028 год суточная пропускная способность увеличится с примерно 29 миллионов кубических метров до 41 миллиона кубических метров.
Неравномерные уязвимости
Некоторые страны используют эту технологию в большей степени, чем другие. Иран, например, использует опреснение для обеспечения примерно 3% своих муниципальных потребностей в пресной воде. Страна имеет доступ к подземным водам и некоторым поверхностным водам, включая реки, хотя эти ресурсы истощаются из-за сельского хозяйства и сильной засухи.
Другие страны региона, особенно страны Персидского залива (Бахрейн, Катар, Кувейт, Объединенные Арабские Эмираты, Саудовская Аравия и Оман), имеют гораздо более ограниченные водные ресурсы и в значительной степени зависят от опреснения. Во всех этих шести странах, кроме ОАЭ, более половины питьевой воды поступает из опреснения, а для Бахрейна, Катара и Кувейта этот показатель превышает 90%.
«Страны Персидского залива гораздо, гораздо более уязвимы для нападений на свои опреснительные установки, чем Иран», — говорит Дэвид Мишель, старший научный сотрудник программы глобальной продовольственной и водной безопасности в Центре стратегических и международных исследований.
По словам Мишеля, в регионе расположены тысячи опреснительных установок, поэтому система не рухнет, если небольшое количество из них будет выведено из эксплуатации. Однако в последние годы наблюдается тенденция к созданию более крупных и централизованных предприятий.
Согласно данным Международного энергетического агентства, средняя опреснительная установка примерно в 10 раз больше, чем 15 лет назад. Крупнейшие современные опреснительные установки способны производить 1 миллион кубических метров воды в день, чего достаточно для сотен тысяч людей. По словам Мишеля, вывод из эксплуатации одной или нескольких таких масштабных установок может оказать существенное влияние на всю систему.
Эскалация угроз
Опреснительные установки работают по линейной схеме, то есть состоят из множества этапов и элементов оборудования, работающих последовательно, и отказ какого-либо компонента в этой цепочке может привести к остановке всей установки. По словам Мишеля, атаки на водозаборы, транспортные сети и источники электропитания также могут нарушить работу системы.
Во время войны в Персидском заливе в 1991 году иракские войска сбрасывали нефть в залив, загрязняя воду и выводя из строя опреснительные установки в Кувейте.
Кроме того, эти объекты, как правило, расположены вблизи других целей в этом конфликте. Опреснение воды невероятно энергоемко, поэтому около трех четвертей объектов в регионе находятся рядом с электростанциями. Трамп неоднократно угрожал электростанциям в Иране. В ответ иранские военные заявили, что в случае ударов по гражданским целям страна ответит ударами, которые будут «гораздо более разрушительными и масштабными». Другие правительства и организации, включая Организацию Объединенных Наций, Европейский союз и Красный Крест, в целом осудили угрозы инфраструктуре как незаконные.
Но война — не единственная опасность, угрожающая этим электростанциям, пусть и самая непосредственная. Некоторые исследования показывают, что глобальное потепление может усилить циклоны в регионе, и эти экстремальные погодные явления могут привести к остановке работы или повреждению оборудования.
Загрязнение воды также может привести к остановке производства. Разливы нефти, случайные или преднамеренные, как в случае войны в Персидском заливе, могут нанести огромный ущерб. А в 2009 году цветение красных водорослей на несколько недель парализовало работу опреснительных установок в Омане и Объединенных Арабских Эмиратах. Водоросли загрязнили мембраны и заблокировали возможность забора воды из Персидского залива и Оманского залива.
В будущем опреснительные установки могут стать более устойчивыми к угрозам, и это может потребоваться по мере роста их значимости.
Растет интерес к использованию солнечной энергии для работы опреснительных установок, по крайней мере частично, что может помочь снизить зависимость от нефти, которая сегодня используется на большинстве таких установок. Проект по опреснению морской воды в Хассьяне, ОАЭ, который в настоящее время находится в стадии строительства, станет крупнейшим в мире заводом обратного осмоса, работающим исключительно на возобновляемой энергии.
Еще один способ повысить устойчивость — это создание странами более стратегических хранилищ воды для удовлетворения спроса. Например, Катар недавно принял новые меры, направленные на улучшение управления и хранения опресненной воды. Страны также могли бы сотрудничать в инвестировании в общую инфраструктуру и политику, способствующую укреплению водоснабжения в регионе.
Для Ближнего Востока в целом ключевыми факторами станут готовность, устойчивость и сотрудничество, поскольку критически важная инфраструктура, включая водоснабжение, находится под все большей угрозой.
«Чем дольше длится конфликт, тем выше вероятность значительного ущерба водной инфраструктуре», — говорит Джинджер Матчетт, заместитель директора Атлантического совета. «Меня беспокоит то, что после окончания этой войны некоторые уроки покажут, как воду можно использовать в стратегических целях гораздо серьезнее, чем предполагалось ранее».
Источник: www.technologyreview.com
