Вода для саудовской аравии

KazAnalytics

Аналитический портал Ближний Восток и Центральная Азия

К вопросу о водных проблемах в Саудовской Аравии

Королевство Саудовская Аравия богатейшее государство мира благодаря колоссальным запасам нефти, и в той же мере, оно самое бедное по запасам воды. Отсутствие рек и водоемов на таком обширном пространстве сыграло определенную роль в развитии Аравийского полуострова в целом на протяжении многих столетии, оставляя его малонаселенным и слаборазвитым.

Саудовская Аравия входит в число стран с высоким потреблением пресной воды. Среднее потребление воды в день составляет 550 литров, что аналогично ситуации и в других странах Персидского залива. Саудовская Аравия как и Бахрейн, Катар, Кувейт успешно решила проблему питьевой воды, однако стремительный рост населения Королевства и многомиллиардные затраты не снижают актуальности этой проблемы. Имеющиеся источники пресной воды в регионе составляет менее 1% от общего объема пресной воды в мире. Причем в этом регионе проживает почти 6% от общей численности населения мира.

Очевидно, что будучи ограниченной в собственных ресурсах пресной воды, страна вынуждена во многом полагаться на опреснение. Саудовская Аравия занимает одно из ведущих позиций в мире по опреснению воды, техническое производство которой превышает один миллиард и шесть миллионов кубометров ежегодно, что равна 18% мирового производства. Опреснительное производство в Саудовской Аравии на современном этапе продолжает сохранять свои позиции в качестве крупнейшего производителя опресненной воды в мире. Опреснительные станции, расположенные на восточном побережье, дают 1006.6 млн куб. м, а станции западного побережья дают 511.3 млн куб. м пресной воды. В совокупности 27 крупных опреснительных установок потребляют электрическую энергию в 24.884.807 мегаватта в час. Вода поступает в 40 городов и практически обеспечивает все королевство. По стране протянуты свыше 4 тыс. км водопроводных труб.

Первая опреснительная установка была установлена на побережье в Джидде в 1928 году. Для опреснения использовалась установка дистилляции соленой морской воды с потерпевшего крушение броненосца. Агрегат был демонтирован с корабля и установлен на берегу. В то время подобные установки начали использоваться на военных и коммерческих судах развитых государств. После этого Король Абдул Азиз распорядился создать сеть аналогичных опреснительных станции в Джидде.

Королевство расходует на опреснение до 1,5 млн баррелей сырой нефти в день. Для сравнения, суточная добыча нефти в стране в 2015 году по данным BP составляла 11,5 млн баррелей. Только за последние три года Саудовская Аравия потратила $25 млрд. на модернизацию и строительство новых опреснительных установок.

Современные опреснительные станции в Саудовской Аравии используют метод выпаривания и обратного осмоса. Бум строительства опреснительных станций начался в конце 1960-х и продолжается в настоящее время. На очереди строительство еще 17 опреснительных заводов. Основное количество опреснительных объектов принадлежат государству, однако имеются и частные станции.

Большая часть саудовских государственных опреснительных станций использует метод многоступенчатого мгновенного выпаривания, в котором морская вода испаряется последовательно через множество камер с постепенным понижением давления. Технология считается более экономичной для больших объёмов, чем обратный осмос, который в Королевстве применяют малые частные компании — хотя у испарительных технологий хватает собственных проблем, например, с коррозией.

По оценкам саудовских экспертов, сейчас на производство одного кубометра опреснённой воды нужно затратить около 5 кВт×ч электроэнергии. При приросте потребления пресной воды 7% в год рост затрат электроэнергии на цели опреснения составит до 400 миллионов кВт×ч в год. Кроме того, потребуется и соответствующее наращивание производительности опреснительных станций.

Атомное опреснение способно снизить финансовую нагрузку на опреснительный сектор — естественно, это произойдёт только в будущем, после того, как АЭС будут построены. В Королевстве надеются, что АЭС с обратным осмосом позволят сократить себестоимость опреснённого кубометра более чем на треть.

Удовлетворение потребностей в пресной воде станет одной из основных побудительных причин для Саудовской Аравии развивать гражданскую атомную программу.

Саудовская Аравия по-прежнему следует весьма амбициозному плану, предусматривающему строительство 18 ГВт(эл.) атомных энергоблоков. Кризисные явления в мировой экономике привели лишь к сдвигу горизонта планирования до 2040 года.

Традиционное объяснение повышенного интереса Королевства к мирному атому — за счёт АЭС будут высвобождены для продажи на внешнем рынке немалые объёмы нефтепродуктов, в настоящее время сжигаемые для удовлетворения внутренних потребностей страны.

Один из секторов саудовской экономики, где активно расходуется нефть — опреснение морской воды. Ожидается, что атомные блоки смогут взять решение задачи опреснения на себя.

Опреснение — очень энергозатратная отрасль, и атомная энергия поможет высвободить расходуемые на него нефтяные ресурсы для их продажи на экспорт.

Население Саудовской Аравии растёт. Потребности в пресной воде будут только увеличиваться. Соответственно, будет расти и расход нефти на опреснение, если нефтяников в этой сфере не заменят атомщики.

Поскольку объем потребления грунтовых вод значительно быстрее, чем объемы переработанной воды, уровни водоносных горизонтов быстро истощаются, тем самым увеличивая засоленность грунтовых вод. По оценкам специалистов, имеющиеся источники воды в Саудовской Аравии сократятся в размере половины своего текущего размера к 2030 году.

В 2016 году правительство Саудовской Аравии практически закончило процесс сокращения до нуля производство определенных сельскохозяйственных культур (пшеница, соя и зоокорма) чтобы экономить воду. Акцент сделан на выращивание этих культур за пределами Королевства. Как и другие богатые страны-экспортеры нефти в регионе Персидского залива, Саудовская Аравия скупает фермы в Азии и Африке, чтобы обеспечить запасы продовольствия. Саудовская Аравия полностью перешла на импорт пшеницы.

Учитывая сложность проблемы, в ближайшие 30 лет Королевство планирует модернизировать и построить новейшие станции по обработке сточных вод, которой в некоторых регионах накопилось громадное количество.

Во всех точках государства активно используются артезианские колодцы. Изучаются наукоемкие проекты, требующие многомиллионных вливаний: транспортировка на супертанкерах воды из-за границы, прокладка водных трубопроводов из Ирака (Ефрат и Тигр) и Египта (Нил) через Красное море. Строительство каналов из Ирака. Существуют даже фантастические проекты как перегонка айсбергов из Антарктиды.

Несмотря на то, что Саудовская Аравия позиционирует себя как региональная держава обладающая обширными углеводородами и военно-экономическим потенциалом, у нее все же чувствительным местом является нехватка воды. Поэтому Эр-Рияд очень опасается конфронтации с Ираном, так как опреснительные установки очень уязвимы для иранских ракет. В случае вывода из строя опреснительных установок на Восточном побережье население страны останется без воды уже через неделю.

Таким образом, в ближайшие десятилетия актуальность водной проблемы для Саудовской Аравии не снизится. Причем отсутствие компромиссных решений может создать угрозы внутренней нестабильности, повышая риски правления династии Ал-Саудов. В целом водная проблема на Аравийском полуострове вполне может стать причиной политического преобразования во многих аравийских монархиях.

Источник

Напоить жителей пустыни поможет солнечная энергия

Саудовский город науки и технологий имени короля Абдель-Азиза (KACST) вместе с компанией IBM объявил о строительстве первой в стране опреснительной установки, работающей на солнечной энергии. Если участникам проекта удастся, как они обещают, значительно уменьшить стоимость пресной воды по сравнению с существующими технологиями, то крупномасштабное опреснение станет нормой и за пределами Саудовской Аравии.

Завод будет располагаться рядом с городом Хафджи (65 000 жителей) и производить 30 000 кубометров воды в день — достаточное количество для снабжения ста тысяч человек. Исследовательские подразделения компании IBM специально для этого проекта разработали особенно эффективные фотоэлементы и новые материалы для мембраны, фильтрующей морскую воду.

«Мы можем уже практически лить реки пресной воды в странах, где ее нет, — по вполне посильной цене», — сказал руководитель исследовательского центра IBM Чандрасекар Нараян. С его энтузиазмом можно поспорить: завод в Хафджи будет производить почти в 30 раз меньше воды, чем небольшая по меркам средних широт река Яуза. Более того, в 2008 году все мировые заводы, опресняющие воду (числом 13 000 и стоимостью в десятки, если не в сотни миллиардов долларов), производили 45 млн м 3 воды в день — в 15 раз меньше, чем одна Волга. Но дело, конечно, не в количестве рек: в бассейне Волги живет больше людей, чем в Саудовской Аравии. Дело в деньгах и невозобновимых источниках энергии.

Подавляющее большинство существующих ныне опреснительных установок работает на угле или нефти. И если их основной ресурс — морская вода — невозобновим только теоретически, то нефть и уголь действительно могут закончиться. И, скорее всего, сильно подорожают в ближайшем будущем благодаря уменьшению запасов и перспективе введения квот на углекислый газ. Поэтому сейчас большинство опреснительных установок находятся в благополучных странах — в первую очередь Австралии и Саудовской Аравии. Саудовская Аравия в этом смысле особенно примечательна — больше половины всей воды, потребляемой в стране, забирается из моря, а для снабжения пресной водой шестимиллионного Эр-Рияда проложен 400-километровый водопровод, поднимающийся более чем на 600 м выше уровня моря. Это фактически текущая вспять река.

Если можно было бы перевести производство пресной воды на альтернативные источники энергии, это позволило бы сделать процесс массовым, и не только в Саудовской Аравии (дотирующей и масштабные инвестиции в R&D, и водоснабжение собственных граждан), но и в странах победнее, расположенных по-соседству. В таком случае в качестве главных ресурсов выступали бы солнце и морская вода, а трудовые ресурсы опреснительной установке и так практически не требуются. Тем более что как раз в тех местах, где пресная вода нужна больше всего, солнечного света по понятным причинам больше, чем нужно. Проблема только в том, что солнечная энергетика пока дорога, а несовершенные технологии опреснения удорожают процесс еще больше. (В Австралии для питания опреснительных установок используют энергию ветра, но это тоже убыточное мероприятие.)

Топливные установки производят не очень дорогую воду (1 кубометр пресной воды обходится в $0,5 — себестоимость воды, необходимой среднему жителю средних широт составляет меньше $5 в месяц), но зависят от топлива и транспорта. Установки на альтернативных источниках энергии обходятся в разы дороже — пока. Но если установка IBM и KACST оправдает ожидания создателей, то солнечные опреснители впервые сравняются по стоимости с топливными и от последних со временем смогут отказаться во всем мире. Вот когда по пустыням Аравийского полуострова и Северной Африки потекут настоящие речки. Проблем Эр-Рияда это, впрочем, не решит — поднимать пресную воду над уровнем моря обходится дороже, чем опреснять морскую.

Источник

Самый ценный ресурс: как Саудовская Аравия обходит мир в опреснении воды

Технологии превращения морской воды в пресную питьевую на протяжении долгого времени были дорогостоящими и не оправдывали себя в экономическом плане. Между тем опустынивание территорий и истощение природных источников подталкивает власти ближневосточных и африканских стран к мыслям о своем будущем.

Саудовская Аравия одной из первых в регионе решила вложиться в инновации в сфере опреснения воды. К этому Эр-Рияд подталкивают его экономические амбиции и возрастающие потребности в этом жизненно важном ресурсе.

Как саудиты идут к мировому лидерству в применении современных технологий и какое это имеет значение для бедных стран, переживающих дефицит водных ресурсов — читайте в материале международной редакции Федерального агентства новостей.

Ресурсов не хватает

Сегодня почти четверть населения всего мира переживает дефицит пресной воды. Наиболее сложная обстановка фиксируется в 17 странах, таких как Катар, Израиль, Ливан, Иран, Иордания, Ливия, Кувейт, Эритрея, ОАЭ, Сан-Марино, Бахрейн, Индия, Пакистан, Туркменистан, Оман, Ботсвана и Саудовская Аравия.

По результатам исследования Agence France-Presse, в этих государствах сельское хозяйство и муниципалитеты ежегодно потребляют в среднем около 80% всех подземных и поверхностных вод. В дальнейшем расход еще более увеличится.

By 2050, global demand for water will increase by 20-30% & water scarcity exacerbated by #climatechange could cost some regions up to 6% of GDP.

We are working with partners to achieve a #watersecure world through sustainable water resource management. https://t.co/K8nnQbLwzr pic.twitter.com/R997rnAdJp

Если конкретнее рассмотреть ситуацию в Саудовской Аравии, то каждый год фермеры тут используют 21 кубический километр воды, откачиваемой из глубоких подземных скважин, которые все более истощаются. Для сравнения, все домохозяйства страны за год используют всего 3,5 кубического километра газа.

Большое потребление невозобновляемых ресурсов заставляет искать новые источники пресной воды. И если отдельные небольшие поселения на Мальдивах еще могут выживать за счет закупок необходимой жидкости в бутылках, то Саудовской Аравии этим путем проблему не решить.

1.2 billion people live in agricultural areas with a very high recurrence of drought or extreme #WaterScarcity.

This @FAO report takes stock of the situation & proposes strategies on overcoming water challenges in agriculture . https://t.co/3YV8FmloeE#SOFA2020 #Water2Me pic.twitter.com/UPCgtsgROa

В соответствии с планами Эр-Рияда по диверсификации экономики, стране потребуются значительные объемы пресной воды: в частности, для реализации масштабного проекта по развитию туризма на Красном море потребуется не менее 50 тысяч кубометров в сутки. И это не единственный такой проект, дополняющий ежедневные потребности населения.

Для решения этой непростой задачи правительство решило вложиться в новые технологии опреснения морской воды.

Технологический прогресс — залог доступности

На данный момент Израиль, Объединенные Арабские Эмираты и Саудовская Аравия получают более половины своей воды с помощью технологий опреснения морской воды и инвестируют значительные ресурсы ради увеличения ее эффективности.

И если ранее современное очистное оборудование было крайне дорогим, то в настоящее время его стоимость падает, так что в перспективе даже небогатые засушливые страны смогут себе его позволить.

Если в 1960-е годы на опреснение одного кубометра соленой морской воды требовалось не менее 10 долларов, то теперь это стоит не более 50 центов.

«Десять лет назад опреснение воды было решением, доступным только богатым арабским государствам», — рассказал Низар Каммури, исполнительный директор одной из ведущих опреснительных компаний Саудовской Аравии Sawaco.

В настоящее время Саудовская Аравия является одним из мировых лидеров в этой технологии, что имеет значение для всего мира. Как и в случае с большинством технологий, увеличение инвестиций в конечном счете приводит к снижению необходимых затрат на производство.

Сейчас в стране работает самый крупный в мире завод по опреснению воды «Эль-Джубайль» — он производит 1,4 млн кубометров в сутки. Успехи в этой отрасли уже сейчас делают данную технологию доступной для других стран ближневосточного региона.

Шаг к «зеленой» промышленности

До недавнего времени технология опреснения воды представляла собой настоящую проблему для экологии. Особенно в богатых нефтью странах, активно использующих этот ресурс в производстве.

Наиболее распространенным ранее методом опреснения воды было сжигание нефти на тепловых электростанциях и использование избыточного тепла для отделения пресной воды от соленого рассола. Для этого ежедневно использовались сотни тысяч баррелей черного золота.

Другой популярный метод основывается на процессе обратного осмоса: морская вода под давлением проходит через мембраны с микроскопическими отверстиями. В этом случае получаемая жидкость постепенно отделяется от соли, но вместе с ней уходят и необходимые микроэлементы. Так что полученная вода должна еще пройти дополнительную обработку по ее обогащению нужными человеку минералами.

Оба способа являются дорогостоящими, хотя мембранные технологии активно развиваются, и некоторые компании планируют использовать передовые материалы вроде графена.

Между все они также сопряжены и с дополнительными экологическими издержками — отделенный от чистой воды соленый рассол необходимо утилизировать. Зачастую его сливают обратно в море, а это может негативно повлиять на морскую экосистему. Также данные методы производства оставляют за собой ощутимый углеродный след.

Однако инновации отрасли опреснения могут снизить влияние производственного процесса на окружающую среду. Использование солнечной энергии и более эффективных мембран позволяет потреблять меньше энергии и создавать меньше соленого рассола.

«Многое в нашей работе сводилось к затратам энергии. Процесс обычно требовал 7–8 кВт/час на кубический метр воды при термическом опреснении. Но сейчас это требует всего 3 кВт/час или даже 2,5 кВт/час. Если вы соедините это с солнечной энергией, то получится действительно эффективное решение», — считает Низар Каммури.

То есть сейчас передовые компании отрасли опреснения воды, заботящиеся при этом об экологической обстановке, концентрируются на использовании возобновляемых источников энергии (с частичным уклоном на солнечные решения) в совокупности с доработкой технологий обратного осмоса.

Neom city — инновации футуристического города

В настоящее время Эр-Рияд реализует масштабный проект Neom — туристический трансграничный город площадью около 26,5 квадратных километров. Он будет создан в административном округе Табука на границе между Саудовской Аравией, Иорданией и Египтом.

На территории будущего населенного пункта компания Solar Water реализует свой проект Solar Dome. Он подразумевает использование концентрированной солнечной энергии для испарения морской воды внутри гигантского купола, что позволяет отделить пригодную для употребления человеком воду от соленого рассола.

«Мы вывели эту концепцию на промышленный уровень и сможем производить миллионы кубометров воды в год», — рассказал исполнительный директор Solar Water Дэвид Ривли.

В течение двух лет команда британского Крэнфилдского университета разрабатывала технологию, позволяющую добыть этим способом достаточное количество воды.

«И эта вода из купола будет иметь качество питьевой воды, соответствующее принципам Всемирной организации здравоохранения, хотя для домашнего использования она будет реминерализована», — сказал Ривли.

Впрочем, данное обстоятельство свойственно и другим методам опреснения воды. После дополнительного добавления необходимых организму веществ в получившуюся жидкость она становится полностью готовой к употреблению.

With water scarcity already posing a threat to the Middle East, Saudi Arabia. Our domes tackle the issue in a 100% #carbonneutral way.https://t.co/FQlLyCLmzC

Возведение новой экологически чистой станции в Саудовской Аравии еще не началось, однако место уже выбрано и этап проектирования позади. Сроки строительства были смещены из-за пандемии коронавируса, однако теперь ситуация постепенно стабилизируется, что позволяет надеяться на скорый старт фактических работ.

«Компоненты изготавливаются, проекты и чертежи полностью завершены для объекта», — отметил директор Solar Water.

При этом отмечается, что новый объект позволит снизить стоимость кубометра воды до 34 центов.

Water scarcity is a huge problem in the Middle East. But Saudi Arabia thinks it has the answer. New technology called the Solar Dome claims to be a cleaner form of desalination. But is it really possible? Have a look at our latest video:
⏯https://t.co/ImBdy4GzJm pic.twitter.com/2wQd82ab30

Сам факт разработки этого проекта уже увеличил известность компании, в сотрудничестве с которой заинтересовались и другие страны.

«Мы должны вводить новшества. Затраты и маржа падают, и это происходит от инноваций», — считает глава саудовской опреснительной компании Низар Каммури.

Осознавая возрастающую потребность в воде Эр-Рияд решил позаботиться о будущем сейчас. Не исключено, что в перспективе опыт Саудовской Аравии поможет технологиям опреснения выйти на новую ступень развития.

Источник