ในยุคที่โลกเผชิญกับปัญหาการขาดแคลนน้ำจืด อันเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ภัยแล้ง และการเพิ่มขึ้นของประชากร แม้พื้นผิวของโลกกว่า 2 ใน 3 ปกคลุมไปด้วยน้ำ แต่สหประชาชาติระบุว่า มีเพียง 0.5% เท่านั้นเป็นน้ำจืดที่นำมาใช้ได้ และปริมาณที่มีอยู่ก็กำลังลดลงอย่างรวดเร็วจากอุณหภูมิที่สูงขึ้น และความแห้งแล้ง
คณะกรรมาธิการโลกว่าด้วยเศรษฐศาสตร์น้ำ (Global Commissions on the Economics of Water) ระบุในรายงานปี 2023 ว่า อุปทานน้ำจืดอาจขาดแคลนถึง 40% ภายในปี 2030 ขณะที่การคาดการณ์จำนวนประชากรโลกจะเพิ่มสูงขึ้นเป็น 9,700 ล้านคนภายในปี 2050
เมื่อมหาสมุทรกักเก็บน้ำไว้มากกว่า 95% ของปริมาณน้ำทั้งหมดบนโลก หลายคนจึงมองว่า การผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเล (Desalination) ได้กลายเป็นหนึ่งในแนวทางสำคัญในการแก้ไขปัญหา
ประเทศที่ผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลสูงสุดในปี 2025
ประเทศที่ใช้น้ำทะเลผลิตน้ำจืดจากข้อมูลล่าสุด ปัจจุบันมีประมาณ 4 ใน 5 ของประเทศทั่วโลกที่ใช้เทคโนโลยีการกลั่นน้ำทะเลเพื่อผลิตน้ำจืด โดยมีโรงงานกลั่นน้ำเค็มมากกว่า 20,000 แห่งทั่วโลก ซึ่งเกือบสองเท่าของจำนวนในทศวรรษที่ผ่านมา
- ซาอุดีอาระเบีย: เป็นผู้นำในการผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเล ด้วยกำลังการผลิตรายวันสูงถึง 1.3 หมื่นล้านลิตร เทียบเท่าสระว่ายน้ำขนาดโอลิมปิก 5,200 สระ ซึ่งใช้พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงาน ถือเป็นโรงงานกลั่นน้ำทะเลด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก
- คูเวตและกาตาร์: มากกว่า 80% ของน้ำประปาในประเทศเหล่านี้มาจากการกลั่นน้ำทะเลหรือน้ำกร่อยใต้ดิน
- สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์: ขึ้นอยู่กับน้ำจากอ่าวอาหรับเป็นแหล่งน้ำหลัก และมีการลงทุนในโรงงานกลั่นน้ำขนาดใหญ่
- อิสราเอล: ผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลได้ถึง 585 ล้านลูกบาศก์เมตรต่อปี คิดเป็น 40% ของปริมาณน้ำจืดทั้งหมดในประเทศ ถือเป็นตัวอย่างความสำเร็จในการจัดการน้ำ
- สิงคโปร์: 25% ของน้ำดื่มมาจากการกลั่นน้ำทะเล และมีแผนเพิ่มกำลังการผลิตเป็นสองเท่าภายในปี 2603 (2060) เพื่อรองรับความต้องการน้ำในอนาคต
สาเหตุที่ต้องผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเล
นอกจากภาวะโลกร้อนและภัยแล้ง ที่คาดการณ์ว่าในปี 2573 (2030) อุปทานน้ำจืดอาจขาดแคลนถึง 40% แล้ว การเพิ่มขึ้นของประชากร ที่คาดว่าประชากรโลกจะเพิ่มเป็น 9,700 ล้านคนภายในปี 2593 (2050) ทำให้ความต้องการน้ำจืดเพิ่มสูงขึ้น ในขณะที่ พื้นที่ที่มีแหล่งน้ำจืดจำกัด อย่างประเทศที่มีลักษณะเป็นเกาะ เช่น สิงคโปร์ หรือพื้นที่แห้งแล้ง เช่น ซาอุดีอาระเบียและอิสราเอล มีแหล่งน้ำจืดตามธรรมชาติน้อยมาก จึงต้องพึ่งพาน้ำทะเล
กระบวนการกลั่นน้ำเค็มเป็นน้ำจืด
- วิธีแรกซึ่งเป็นวิธีการที่พบได้ทั่วไปและประหยัดพลังงาน คือกระบวนการรีเวิร์สออสโมซิส ซึ่งคือการใส่แรงดันเข้าไปเพื่อควบคุมให้น้ำไหลผ่านเยื่อกรองชนิดกึ่งซึมผ่านได้ (semi-permeable membrane) ที่จะคอยกรองเกลือและสารเคมีอื่นๆ ออกไป
- วิธีที่สองคือการแยกเกลือออกจากน้ำโดยใช้ความร้อน คือการทำให้น้ำทะเลและน้ำกร่อยร้อนขึ้น เพื่อให้เกิดการระเหย และไอระเหยที่ควบแน่นนั้นเองจะถูกกักเก็บเป็นน้ำจืดต่อไป
ความท้าทายและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
ถึงแม้ว่าการกลั่นน้ำทะเลมีข้อดีในการแก้ปัญหาการขาดแคลนน้ำ แต่ก็มาพร้อมกับความท้าทาย ทั้งต้นทุนสูง ตัวอย่างเช่น การลงทุนในโรงงานกลั่นน้ำ เช่น ที่เกาะสมุย ต้องใช้เงินประมาณ 150 ล้านบาทสำหรับกำลังการผลิต 3,000 ลูกบาศก์เมตรต่อวัน และต้นทุนการผลิตอยู่ที่ 40-50 บาทต่อลูกบาศก์เมตร อย่างไรก็ตาม ต้นทุนนี้ลดลงถึง 90% นับตั้งแต่ปี 1970 ด้วยพลังงานหมุนเวียนและเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้น
ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม: น้ำเกลือเข้มข้น (Brine) ที่เหลือจากการกลั่นอาจเพิ่มความเค็มและอุณหภูมิของน้ำทะเล ส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศทางทะเล เช่น ปะการังและสาหร่าย การปล่อยน้ำเกลือเข้มข้นอาจสร้าง “เขตมรณะ” (dead zones) หากไม่มีการจัดการที่เหมาะสม
การผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลเป็นนวัตกรรมที่ช่วยแก้ปัญหาการขาดแคลนน้ำในหลายประเทศทั่วโลก โดยเฉพาะในพื้นที่แห้งแล้งหรือเกาะที่ขาดแหล่งน้ำจืดตามธรรมชาติ ประเทศอย่างซาอุดีอาระเบีย อิสราเอล สิงคโปร์ และไทย ได้แสดงให้เห็นถึงความสำเร็จในการนำเทคโนโลยีนี้มาใช้ โดยเฉพาะผ่านระบบรีเวิร์สออสโมซิสที่ประหยัดพลังงานและมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม ความท้าทายด้านต้นทุนและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมยังคงเป็นประเด็นที่ต้องจัดการอย่างรอบคอบ การพัฒนาเทคโนโลยีที่ยั่งยืน เช่น การใช้พลังงานหมุนเวียน และการบริหารจัดการน้ำเกลือเข้มข้น จะเป็นกุญแจสำคัญในการทำให้การกลั่นน้ำทะเลเป็นทางออกที่ยั่งยืนสำหรับอนาคต
อ้างอิง:
- : https://theconversation.com/desalination-turning-seawater-into-drinking-water-could-help-avert-a-global-crisis-224105
- https://www.theguardian.com/environment/2023/jan/16/desalination-middle-east-water-marine-life
- https://www.idadesal.org
- https://www.technologyreview.com/2021/05/25/1025329/solar-powered-desalination/
- https://www.worldbank.org/en/topic/water/publication/water-scarcity-desalination-south-asia