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人口爆発による水不足の解決法
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海は、地球の表面の70%以上を占めている。(Live Science)

中東やアフリカを中心とした急激な人口増加により、2050年以降世界の人口は100億人に達すると言われている我々人類。「人口爆発」と表現される急激な人口増加は、環境破壊や資源枯渇を加速させ、食料や水、住宅、雇用などが不足するなど様々な問題を発生させ、地球上に住む多くの人々が貧困に苦しむことが予想されている。人口爆発により不足する物資の中でも、人間が生き延びるためにもっとも重要な要素が「」ではないだろうか。

そんな中、海水を淡水化する「脱塩技術」の開発が進められているのだという。海水が飲料水となる・・・海水を処理して淡水を作り出すプラントが波及すれば、人類が抱える水問題に大きく貢献するのは間違いない。しかし、そのためには様々な障壁があるようだ。


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以下、8月8日のナショナルジオグラフィックより抜粋。

極度の水不足に苦しむ庶民は、2025年までに世界で18億人に達する。この予測を受け、海水を淡水化する脱塩技術が注目を集めている。しかし、水危機対策の切り札として強みを発揮するには、当局や専門家が先頭に立ち、高コストと非効率性を改善する必要がある。

脱塩プラントの年間真水生産量は、2016年には3800万立方メートルを超えると予測されている。2008年実績の2倍だ。 現在主流の脱塩プラントが採用する逆浸透法は、海水に圧力をかけて極薄の樹脂半透膜で濾過する。大きめの分子やイオン(塩類など)はフィルターにかかり、真水だけが濾し出される仕組みである。 この方法は、海水の蒸留など従前の脱塩技術と比べて大幅にエネルギー効率が高い。しかし標準的なプラントでは、システムを稼働する電力の生産に運転コストの40%が割かれる場合もある。

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現在の脱塩プラントは、逆浸透法を採用している。(National Geographic)

細菌対策
逆浸透膜は1960年代の発明当初と比べて改良が進み、塩類を除去する性能が高まっている。細菌対策も進んでいるが、「膜の目詰まり」問題が完全に解消されたわけではない。 「細菌で膜が目詰まりし、次第に水の通りが悪くなる」とアメリカ、イェール大学の環境エンジニアで論文共著者のメナヘム・エリメレク(Menachem Elimelech)氏は説明する。 細菌は塩素で除去できるが、現在の逆浸透膜は塩素にとても弱く、性能が急激に劣化するという。「塩素耐性の高い逆浸透膜の開発に注力すべきだ」とエリメレク氏は訴えている。

プレハブ・プラント
しかし性能が上がっても、プラントの建設費用や運転コストが高止まりでは意味がない。水不足に悩む開発途上国の需要を満たすには、コスト問題を解決する必要がある。

カリフォルニア大学ロサンゼルス校(UCLA)教授で化学工学や生体分子工学を専門とするヨラム・コーエン(Yoram Cohen)氏は、次のようにコメントしている。「部材や施工法を標準化し、小規模で効率的なプラントを建設するのも良い。技術が標準化されているパソコンは価格が安く、寄せ集めのパーツで自作もできる」。

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海水と太陽エネルギーを使い作物を育てる、サハラ・フォレスト・プロジェクト。(guardian.co.uk)

濃塩水の処分
脱塩プラントから排出される濃塩水の処理も頭の痛い問題だ。沿岸のプラントなら濃度を薄めて安全に海へ放出できるが、内陸部の場合は問題が複雑化するとコーエン氏は言う。「地域の規制により、河川、溜池などの地表水や下水道に排出できないケースもある。地下排水も考えられるが、非常にコストが高く禁止地域もある」。

逆浸透技術への期待は大きいが、各国で水不足の“特効薬”と認識される危険性をイェール大学のエリメレク氏は指摘する。多くの場合、合理的な国土計画や従来型の水保全の方が安上がりであり、革新性には欠けるが最も有効な対策になりうるという。「別の方法も利用できるなら、脱塩プラントだけに頼らない方が良い」。


脱塩プラントを実現させるためには、技術的な問題だけでなく、プラントの建設コストや運転コストなどのコスト問題に加え、プラントから排出される濃塩水の処理といった環境面での問題もクリアしなければならない。原子力によるエネルギー供給の是非が問われている21世紀、人類は「生きる」ことに対する根本的な見直しを迫られている。

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2011'08'08(Mon)22:27 [ 人口・環境問題 ] CM0. TB0 . TOP ▲
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