Эти удивительные звезды

Особую опасность для водных ресурсов представляют химические предприятия. Дело в том, что природа не умеет быстро разлагать вещества, синтезированные искусственно.

Они годами сохраняются, выводя из «активного баланса» огромные массы воды.

Не следует, однако, думать, что во всем «виновата» промышленность. Видимо, приход пресной воды вообще снижается в силу как искусственных, так и естественных причин — географических, климатических и т. д. Профессор А. А. Дубинский, непререкаемый авторитет в области гидрогеологии, утверждает, что, например, режим питания наших степных рек подземными водами изменяется в отрицательную сторону. Общая площадь их водного зеркала заметно уменьшилась на протяжении жизни одного поколения, а в ряде случаев — за полтора-два десятилетия. Этот процесс характерен и для других районов мира.

Время, когда человек, не задумываясь о последствиях, мог менять лицо земли, уходит в прошлое. Ныне его силы сравнимы с силами природы. А это обязывает.

Природная опреснительная установка обладает определенной «производительностью». Если человек, без ущерба для ее работы, хочет получать больше, он должен тщательно взвесить все возможные последствия. Понятно, что проблему воды — в широком смысле — нельзя решить только за счет перераспределения воды. В лучшем случае это лишь отдалит «жажду», ибо потребность в воде растет и будет расти.

Остается другой путь, может быть, и более трудный, но единственно перспективный — опреснение соленой воды.

Порог высотой в 5 копеек

На первый взгляд опреснение кажется задачей не такой уж сложной. Еще в древности люди знали по крайней мере три способа (они и сейчас остаются главными) превращения соленой воды в пресную: испарение, замораживание и фильтрование. Солнце, мороз, пористый камень — весь небогатый арсенал той эпохи. Естественно, и результаты получались скромные. Не надеясь на опреснительные «установки», люди жались к рекам…

Старые способы давно усовершенствованы, изобретены десятки новых. Человечество располагает колоссальными техническими средствами. Но перед современным человеком проблема воды стоит, пожалуй, еще более остро, чем перед его далеким предком. А это значит, что задачу опреснения никак нельзя считать решенной.

В чем же дело? В стоимости.

Широкое промышленное применение воды во многом обусловлено ее дешевизной. И для питания котлов, и для охлаждения, и для прочих целей в принципе годится не только вода. Но всякое другое вещество заведомо дороже. «Дорогая» вода потеряет свою универсальность, т. е. перестанет быть водой. Поэтому любой способ опреснения проверяется жесточайшим критерием стоимостью. Опресненная вода должна обходиться не дороже (во всяком случае, немногим дороже) пресной. Достичь же этого чрезвычайно трудно.

Начнем с простейшего способа — дистилляции, или перегонки. Идею его можно выразить в нескольких словах: вода испаряется, соль остается.

Переведем это, однако, на язык арифметики. Нагревание и испарение литра волы требует примерно 600 калорий. Для получения пяти литров нужно затратить (с учетом к. п. д.) килограмм условного топлива.

Городу с миллионным населением необходимо в сутки не меньше миллиарда литров. Опреснительная установка такой производительности должна расходовать ежедневно 200 тысяч тонн угля, т. е. 150–200 железнодорожных составов. Не говоря уже о размерах, установка будет вырабатывать дорогую воду, потому что стоимость топлива достаточно высока.

Разумеется, современная выпарная установка не похожа на старомодный перегонный куб. Она работает по системе многоступенчатой дистилляции. Взятый «со стороны» пар испаряет воду только в первой ступени. Образующиеся пары попадают во второй аппарат, где давление ниже атмосферного. В следующем аппарате давление еще ниже, поэтому, хотя с каждой новой ступенью температура падает, испарение продолжается.

Ясно, что закону сохранения энергии процесс не угрожает.

Выигрыш достигается за счет повышения коэффициента полезного действия: в вакуумных аппаратах он выше, чем в нагревательных.

Многоступенчатые установки работают в Кувейте, на острове Аруба в Карибском море, в городе Фрипорте (штат Техас). Крупнейшая из них дает 19 тысяч кубометров воды в день при цене 0,35 доллара за тонну. Для любого вещества стоимость вполне приемлемая, а для воды — дорого (средняя цена пресной воды в США-0,10 доллара).

Эти показатели можно улучшить, если перейти к строительству гигантских опреснительных установок. Однако возникнут транспортные трудности: придется перебрасывать на большие расстояния либо топливо, либо воду. Ведь потребители воды — города, крупные предприятия — далеко не всегда расположены в нефтяных или угольных бассейнах.

В последние годы широкое распространение получает комплексная атомно-опреснительная установка. Такая установка компактна, расходует мало топлива, не загрязняет воздух. Кроме того, на атомной электростанции всегда «вырабатывается»- в качестве побочного продукта — горячая вода.