Minulé léto měl Gangneung na východním konci Korejského poloostrova, zejména v jihokorejské provincii Gangwon, vážné problémy s nedostatkem vody. Přestože byla období dešťů, oblaka déšť obcházela kvůli neobvyklému vysokému tlaku. Dno místního rezervoáru, O Bong, se zdálo být popraskané jako želví krunýř.
Na Zemi je 70 % pokryto vodou, ale pouze malá část z této vody je pitná. Když se díváme na modré vlny v Japonském moři, vidíme obrovské množství ‚slané vody‘, kterou nemůžeme pít. Před touto paradoxní scenérií si vědci položili starou otázku: „Můžeme přečerpávat tuto nekonečnou mořskou vodu do našich pohárů?“
S ohledem na (přírodní) katastrofy související s vodou způsobené změnou klimatu probíhá praktická studie „solární membránová destilace a odsolování mořské vody“ v Gangneungu, kterou realizuje Korejský institut vědy a technologie (KIST). Tento projekt je jednou z nejrealističtějších a nejinovativnějších odpovědí na tuto otázku.
Na místo výzkumu přijela vědecká YouTuberka Jisien Minani, aby se podívala na tento projekt na vlastní oči.
Princíp membránové destilace
Po příchodu do zkušebního centra v Gangneungu si návštěvník mohl všimnout obrovských nádrží, složitě propletených potrubí a slunečních panelů pokrývajících systém. Dr. Song Kyung-geun, odpovědný výzkumník KIST, vysvětlil, že základní princip systému je překvapivě jednoduchý a spočívá v změně parního tlaku v důsledku teplotního rozdílu.
Standardní metody odsolování, jako je odpařování mořské vody vhodným ohřevem či reverzní osmóza pod tlakem, jsou nahrazeny metodou „membránové destilace“. Tento proces je přirovnáván ke horké misce s polévkou. Když je horká mořská voda zahřátá, vzniká pára, která se sbírá na studeném víčku (čistá voda) a kondenzuje. Mezi těmito procesy je vložena hydrofobní (voda nepropustná) membrána.
Podle Dr. Songa: „Uvnitř tohoto modulu protéká horká mořská voda po jedné straně a studená sladká voda po druhé, oddělené tenkou membránou. Díky teplotnímu rozdílu stoupá tlak na straně mořské vody, což umožňuje pouze čistým molekulám vodní páry (H₂O), aby prošla membránou a dostala se na stranu studené sladké vody. Sůl a znečišťující látky jsou příliš těžké na to, aby se dostaly přes membránu.“
Využití sluneční energie a její ověření
Největší výzvou této technologie jsou náklady na energii, potřebnou k ohřevu vody. Výzkumný tým hledal odpověď na tuto výzvu v sluneční energii.
Použité panely se liší od běžných slunečních panelů. Přední strana panelu vyrábí elektřinu, zatímco zadní strana absorbuje sluneční teplo. Tato energie se poté využívá k ohřevu mořské vody, čímž se voda vyrábí přímo z energie slunečního záření bez spalování fosilních paliv.
Jaké jsou výsledky? Na místě byla provedena okamžitá ověření. Měřili elektrickou vodivost mořské vody, která obsahuje více minerálů a tím i vyšší vodivost než čistá sladká voda. Mořská voda vykazovala hodnoty přes 50 000 µS/cm, což naznačuje vysoký obsah soli. Po průchodu systémem byla voda testována a hodnoty klesly na přibližně 200 µS/cm. Voda ochutnaná přímo na místě byla naprosto čistá, bez mořské chuti nebo slanosti, což znamená, že byla bezpečná k pití. Tento proces transformuje přirozeně se tvořící dešťovou a řekní vodu ve vědecky urychleném procesu trvajícím jen několik minut.
Odkryté bohatství v odpadech
Další výzvou, kterou technologie odsolování musí překonat, je problém se „koncentrátem“. Voda, ze které byla vytěžená sladká voda, zanechává vysoce slanou tekutinu, která může narušit mořský ekosystém, pokud je vypuštěna zpět do moře.
Skupina vědců z KIST však přistupuje k této slané vodě jinak, spoléhající se na to, že představuje „tekutý důl”. „Když dáme koncentrát znovu vypařit a použijeme technologii elektroforézy, můžeme z něj extrahovat vzácné minerály jako lithium a hořčík,” vysvětlili. Získávání lithia, klíčové složky pro baterie, z mořských produktů, by mohlo být revoluční záležitostí pro resource-chudou Koreu.
Otázky budoucnosti vody v době klimatické krize
Přesto zůstává mnoho výzev. Pokud se budeme spoléhat pouze na solární energii, bude technologie samozřejmě kolísat v závislosti na počasí. Aby se tento problém vyřešil, tým pracuje na hybridním systému (přepínání mezi DCMD a AGMD) a zkoumá možnosti integrace odpadního tepla z elektráren nebo malých jaderných reaktorů, což je klíčem k výnosnosti.
V tuzemsku také přichází změna. V roce 2026 má být v průmyslové zóně Deasan vytvořen velký odsolovací závod o kapacitě 100 000 tun denně pro dodávky vody pro průmyslové účely.
Podle temných předpovědí, že 69 % klimatických ztrát během příštích deseti let bude spojeno s vodními katastrofami, se nyní nacházíme v době, kdy musíme nejen „řídit“ vodu, ale také ji „produkovat“. Pod horkým sluncem Gangneungu se tiše otáčejí moduly pro odsolování, jako by se ptající nás: Je moře naším neštěstím, nebo bezodnou studnou? Odpověď závisí na tom, jak tuto technologii zdokonalíme a využijeme.
