Entsalzung: Elon Musk sagt: „Es ist die Lösung für die globale Wasserkrise“

Letzte Woche saß ich auf meiner Couch, aß ein paar Bonbons und sah zu, wie Bill Maher Elon Musk interviewte. Sie hatten einen interessanten Austausch über den Einsatz der Wasserentsalzung und die damit verbundenen Kosten.

Deshalb dachte ich, es würde Spaß machen, in dieses Thema einzutauchen, um herauszufinden, wer Recht hat.

In diesem Video untersuchen wir die aktuellen Technologien, Umweltauswirkungen und Beispiele aus der Praxis von Entsalzungsprojekten und diskutieren das Potenzial dieses innovativen Ansatzes, zur globalen Wassersicherheit beizutragen.

Lass uns eintauchen.

Die globale Wasserkrise wird zu einem immer dringlicheren Problem, da die Weltbevölkerung weiter wächst. Da 71 % der Erde mit Wasser bedeckt sind, scheint es, als gäbe es reichlich Wasser. Allerdings sind nur 2,5 % dieses Wassers Süßwasser und nur 1 % ist in Flüssen, Seen und Bächen leicht zugänglich. Das restliche Süßwasser befindet sich im Grundwasser, in Gletschern und Schneefeldern. Die Vereinten Nationen (UN) prognostizieren, dass der Wasserbedarf bis zum Jahr 2050 um etwa 10 % steigen wird 40 % weltweit aufgrund zusätzlicher 2,5 Milliarden Menschen. Wenn die aktuellen Trends anhalten, könnte Wasserknappheit zu Konflikten und Herausforderungen führen.

Mehrere Faktoren tragen zur globalen Wasserkrise bei, darunter Klimawandel, Abwasser, fehlende Wasserdaten und Wasserinfrastruktur. Der Klimawandel ist eine der Hauptursachen, da gefährdete Gebiete häufiger von Dürren, Überschwemmungen und anderen wasserbedingten Naturkatastrophen betroffen sind. Diese Ereignisse können saubere Wasserquellen verunreinigen und das Risiko wasserbedingter Krankheiten erhöhen.

Es geht darum, dass @elonmusk auf @billmaher denkt: „Es gibt jede Menge Wasser“, Entsalzung wird alles reparieren. Um die Zuflüsse in Flusseinzugsgebieten durch Gletscherverluste zu ersetzen, benötigen wir weltweit etwa 50-mal mehr Entsalzung und müssen diese dann in den meisten Fällen über 1.000 Meilen landeinwärts pumpen: pic.twitter.com/1XFjuswXqa

Darüber hinaus ist auf globaler Ebene44 % des Haushaltsabwassers werden nicht sicher behandelt 80 % des Abwassers kehren ohne Behandlung oder Wiederverwendung in das Ökosystem zurück. Dies kann zur Kontamination von Wasserquellen mit Fäkalien, Chemikalien oder anderen Giftstoffen führen, was zur Ausbreitung von Krankheiten wie Cholera, Ruhr, Typhus und Polio führt.

Um diese Krise zu bewältigen, ist es wichtig, nachhaltige Lösungen wie die Wasserentsalzung zu finden, die laut Elon Musk billiger ist, als die Leute denken. Entsalzung liefert Trinkwasser, unterstützt die Agrarindustrie und bietet eine sichere und nachhaltige Wasserlösung. Durch die Entfernung von Schadstoffen und gefährlichen Stoffen aus dem Wasser sorgt die Entsalzung dafür, dass das Wasser sicher getrunken und für verschiedene Zwecke verwendet werden kann. Die Implementierung von Systemen zur Verbesserung der Wasserqualität kann dazu beitragen, durch Wasser übertragene Krankheiten und Todesfälle zu verhindern und so zur globalen Gesundheit und zum Wohlbefinden beizutragen.

Es ist jedoch wichtig zu bedenken, dass das, was an einem Standort als nachhaltig gilt, an einem anderen Ort möglicherweise nicht umsetzbar ist. Bei der Bestimmung der am besten geeigneten Lösung müssen Faktoren wie lokale Ressourcen, Infrastruktur und Umweltauswirkungen berücksichtigt werden.

Die Wasserentsalzungstechnologie kann grob in zwei Hauptkategorien eingeteilt werden: thermisch und Membran. Bei der thermischen Entsalzung wird Salzwasser erhitzt und der kondensierte Dampf gesammelt, um reines Wasser zu erzeugen. Aufgrund der hohen Kosten wird diese Methode häufiger für Meerwasser als für Brackwasser verwendet. Zu den beliebten thermischen Entsalzungsverfahren gehören die mehrstufige Flash-Destillation (MSF), die Mehrfacheffektdestillation (MED) und die Dampfkompressionsdestillation (VCD). Diese Verfahren werden seit den späten 1950er und frühen 1960er Jahren mit unterschiedlichem Wirkungsgrad und unterschiedlichem Umfang eingesetzt.

Die am häufigsten verwendete thermische Methode ist die Umkehrosmose, die in den 1970er Jahren kommerzialisiert wurde. Umkehrosmose ist die in den Vereinigten Staaten am weitesten verbreitete Methode zur Entsalzung. Der Prozess nutzt Druck, um Salzwasser durch eine semipermeable Membran zu drücken, was zu einem Produktwasserstrom und einem konzentrierten Salzlösungsstrom führt.

Die Kosten für die Wasserentsalzung variieren je nach Faktoren wie Quellwasser, Standort, Aufbereitungsprozess und Anlagengröße. Laut Daily Breeze könnte beispielsweise eine geplante Meerwasserentsalzungsanlage, die täglich 20 Millionen Gallonen Meerwasser verarbeiten kann, zwischen 514 und 740 Millionen US-Dollar kosten.

Der Betrieb einer solchen Anlage könnte fast 20 Millionen US-Dollar pro Jahr erfordern. Im Allgemeinen kann entsalztes Brackwasser, also Wasser zwischen Meerwasser und Süßwasser, zwischen 1,25 und 2,60 US-Dollar pro 1.000 Gallonen kosten, während entsalztes Meerwasser zwischen 3,60 und 5,80 US-Dollar pro 1.000 Gallonen kosten kann – was billig klingen mag, wenn man nicht die Strömung berücksichtigt Kosten für Süßwasser.

Die Wasserentsalzung bietet zwar eine Lösung für die Wasserknappheit, ist jedoch mit Umweltkosten verbunden. Eine in Science of the Total Environment veröffentlichte Studie zeigt, dass Entsalzungsanlagen eine erhebliche Menge an Soleabfällen erzeugen, die Giftstoffe wie Chlor und Kupfer enthalten und eine höhere Salzkonzentration als typisches Meerwasser aufweisen.

Die Entsorgung von Soleabfällen im Meer kann zu einem verringerten Sauerstoffgehalt führen und sich auf Meereslebewesen wie Schalentiere und Krabben auswirken, wobei sich die ökologischen Auswirkungen auf die gesamte Nahrungskette auswirken. Einige Fische und Seevögel verfügen über Mechanismen, um überschüssiges Salz aus ihrem Körper auszuscheiden, doch übermäßig salziges Meerwasser kann diese Systeme überfordern und zu ihrem Untergang führen.

Ein weiteres Problem bei der Wasserentsalzung ist der hohe Energieverbrauch. Laut Bloomberg erfordert die Entsalzung etwa 15.000 Kilowattstunden Strom pro Million Gallonen produziertem Süßwasser, was fast doppelt so viel ist wie die Menge, die für die Wiederverwendung von Abwasser benötigt wird.

Die Umwandlung von Meerwasser in sauberes Trinkwasser kostet 2 bis 5 US-Dollar für 1000 Gallonen. Weniger als ein halber Penny pro Gallone ist offensichtlich absurd billig.

Das entspricht etwa 14,4 Minuten Betrieb eines normalen amerikanischen Kühlschranks pro Gallone Wasser. Um das ins rechte Licht zu rücken: Der durchschnittliche Amerikaner soll 60–80 Gallonen Wasser pro Tag verbrauchen. Wenn also ein Amerikaner die gleiche Menge Wasser verbrauchen würde wie derzeit, aber alles entsalzt wäre, wäre das so, als würde jede Person 16,8 Stunden am Tag einen Kühlschrank betreiben.

Dieser hohe Energiebedarf kann die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und den Ausstoß von Treibhausgasen erhöhen und den Klimawandel verstärken, wenn erneuerbare Energiequellen nicht für die Süßwasserproduktion eingesetzt werden. Das US-Energieministerium stellt außerdem fest, dass Dieselkraftstoffe häufig zum Antrieb der Pumpen in Entsalzungsanlagen verwendet werden.

Unter den größten Entsalzungsprojekten der Welt sticht Ras Al Khair in Saudi-Arabien mit einer Produktionskapazität von 1.036.000 m3/Tag hervor. Dieses Hybridprojekt, das 2014 seinen Betrieb aufnahm, nutzt sowohl thermische mehrstufige Flash-Technologie (MSF) als auch Umkehrosmose-Technologie (RO).

Eine weitere bedeutende Entsalzungsanlage ist Taweelah A1 in den Vereinigten Arabischen Emiraten, eine gasbetriebene Strom- und Entsalzungsanlage mit einer Bruttoleistung von 1.672,5 MW und einer Wasserentsalzungskapazität von 84,8 Millionen britischen Gallonen pro Tag (MIG/Tag).

Die Entsalzungsanlage Shuaibah 3 in Saudi-Arabien, die 880.000 m3/Tag produziert, ist ein weiteres bemerkenswertes Projekt, bei dem es um den Bau einer Meerwasserentsalzungsanlage mit Umkehrosmose (RO) etwa 110 km südlich von Jeddah City geht.

Die Entsalzungsanlage Sorek in Israel, die seit Oktober 2013 in Betrieb ist, ist ein weiteres herausragendes Projekt mit einer Produktionskapazität von 624.000 m3/Tag. Mittels Meerwasser-Umkehrosmose (SWRO) versorgt die Anlage das nationale Wasserversorgungssystem Israels mit Wasser.

In den Vereinigten Staaten produziert die Entsalzungsanlage Claude „Bud“ Lewis Carlsbad in Kalifornien täglich 50 Millionen Gallonen Wasser für 110.000 Kunden im gesamten San Diego County. Die von Poseidon Resources für 1 Milliarde US-Dollar errichtete Anlage war die größte Entsalzungsanlage des Landes, als sie im Dezember 2015 ihren Betrieb aufnahm.

Da die globale Wasserknappheit zu einem dringenden Problem wird, treiben neue Technologien und Forschung im Bereich der Entsalzung die Branche voran. Es wird erwartet, dass der weltweite Markt für Wasserentsalzungsanlagen bis 2028 eine Marktgröße von rund 16 Milliarden US-Dollar erreichen und im Prognosezeitraum mit einer jährlichen Wachstumsrate von etwa 8 % wachsen wird.

Dieses Wachstum wird durch verschiedene Projekte und Investitionen vorangetrieben, wie zum Beispiel die Abstimmung der Beamten von Arizona für die Förderung eines 5,5-Milliarden-Dollar-Plans zum Bau einer Entsalzungsanlage in Mexiko, die Finanzierung durch das US-Energieministerium (DOE) und die National Alliance for Water Innovation (NAWI) 12 Projekte zur Verbesserung der Energieeffizienz von Entsalzungs- und Wasserwiederverwendungstechnologien.

Es wird erwartet, dass Innovationen bei Entsalzungstechnologien die Kosten senken und die Nachhaltigkeit erhöhen, was im Einklang mit dem Ziel 6 der Vereinten Nationen für nachhaltige Entwicklung (Sauberes Wasser und Sanitärversorgung) steht. Es wird prognostiziert, dass technologische Fortschritte die Kosten für entsalztes Wasser in den nächsten fünf Jahren um 20 % und in den nächsten 20 Jahren um bis zu 60 % senken werden.

Auch wenn in naher Zukunft keine großen technologischen Durchbrüche zu erwarten sind, dürfte die stetige Senkung der Produktionskosten in Verbindung mit steigenden Wasseraufbereitungskosten aufgrund strengerer Vorschriften den Trend beschleunigen, auf Meerwasserentsalzung als zuverlässige, dürresichere Alternative zu setzen für viele Küstengemeinden weltweit.

Also lasst es uns abschließen.

Zurück zu Elons Aussage: Es ist schwer zu sagen, ob er Recht oder Unrecht hat, da er seine Aussage nicht quantifiziert hat. Und er hat möglicherweise andere Vorstellungen von der Erzeugung sauberer, kostengünstiger Energie, als jeder von uns von Ländern wie Saudi-Arabien, Indien oder China erwartet.

Die Wasserentsalzung birgt ein enormes Potenzial für die Bewältigung der globalen Wasserkrise und einen Beitrag zu einer nachhaltigeren Zukunft. Mit fortgesetzter Forschung und Investitionen könnte die Entsalzung zu einem wichtigen Bestandteil unseres Strebens nach globaler Wassersicherheit und einer nachhaltigeren Welt werden. Aber wie bei den meisten sauberen Technologien werden wir immer auf etwas Besseres hoffen.

Informationen für dieses Briefing wurden über Reuters, Bloomberg und die genannten Quellen gefunden. Der Autor hat keine Wertpapiere oder Verbindungen zu dieser Organisation. Keine Kauf- oder Verkaufsempfehlung. Führen Sie immer zusätzliche Recherchen durch und konsultieren Sie einen Fachmann, bevor Sie ein Wertpapier kaufen. Der Autor besitzt keine Lizenzen.

Als Gründer vonDer tiefe Tauchgang , Jay konzentriert sich auf alle Aspekte des Unternehmens. Dies umfasst sowohl den operativen Betrieb als auch die Tätigkeit als Hauptautor der Aktienanalyse von The Deep Dive. Neben The Deep Dive schreibt Jay freiberuflich für eine Reihe von Firmen und hat unter anderem auf Stockhouse.com und dem CannaInvestor Magazine veröffentlicht.