Észak-Wisconsinban fölcseperedve
nyilvánvaló, hogy kapcsolatom alakult ki a Mississippi folyammal.
Kiskoromban
lánytestvéremmel versenyeztünk, ki tudja gyorsabban lebetűzni
a M-i-s-s-i-s-s-i-p-p-i szót.
Elemista koromban
meg kellett tanulnom az első fölfedezőit,
a Marquette–Joliet-expedíciókat, és azt, hogy használták a Nagy Tavakat,
a Mississippit és mellékfolyóit a Közép-Nyugat fölfedezésére,
majd a Mexikói-öbölig vezető kereskedelmi útvonal feltérképezését.
Egyetemi éveim alatt szerencsémre
a Mississippire nézett
kutatólaborom ablaka
a Minnesotai Egyetemen.
Az öt év alatt kitanultam a Mississippit.
Megismertem vízjárása vadóctermészetét,
és azt, hol árasztja el partjait egy szempillantás alatt,
majd röviddel azután
partvidékei hol száradnak ki.
Jelenleg fizikus szerveskémikusként
föltett szándékom,
hogy képzettségemet a Mississippihez hasonló folyók ember okozta,
túlzott mértékű sóterheléstől való megóvására fordítsam.
Hiszen, mint tudják,
a só elszennyezi az édesvízi folyókat.
A folyóvizek sótartalma csak 0,05%.
Az ilyen víz biztonságosan iható.
A bolygónkon lévő víz zöme óceánokban található,
és az óceánok sótartalma több mint 3%-os.
Aki megissza, súlyosan megbetegszik tőle.
Az óceánok vizének térfogata
úgy aránylik a folyóvizekéhez,
mint ahogy egy olimpiai méretű úszómedence térfogata
aránylik
egy négyliteres edényéhez.
Belátható, hogy a víz értékes forrás.
De vajon ekként bánunk vele?
Vagy inkább úgy, mint az ajtó elé kirakott öreg szőnyeggel,
melybe lábunkat töröljük?
Ha öreg szőnyegként bánunk vele, az súlyos következményekkel jár.
Nézzük csak!
Mi a hatása egy kávéskanálnyi sónak?
Ha egy kávéskanálnyi sót adunk
az olimpiai úszómedencényi óceánvízhez,
az attól még óceánvíz marad.
De ha ugyanennyi sót adunk
a négyliteres edényben lévő folyóvízhez,
hirtelen ihatatlanul sóssá válik.
Épp ez a lényeg.
Hiszen a folyók víztömege az óceánokéhoz képest oly csekély,
hogy különösen érzékeny az ember tevékenységére,
és ügyelnünk kell a vizek megóvására.
Nemrég átnéztem
a világ folyóvizeinek egészségével foglalkozó szakirodalmat.
Arra számítottam, hogy a vízhiányos és az erősen iparosodó vidékeken
találunk betegeskedő folyóvizeket.
Ezt tapasztaltam Észak-Kínában s Indiában.
De meglepett, mikor egy 2018-as cikkben
232 mintavételi helyről volt szó,
mind az USA-ban.
E helyek 37%-ában mértek
megnövekedett sótartalmat.
Még inkább meglepő volt,
hogy a legnagyobb növekedési ütem
az USA keleti partját jellemezte,
nem pedig az aszályos délnyugatit.
A cikk szerzői feltételezik,
hogy ez az utakra jégmentesítés céljából kiszórt sónak tudható be.
Lehet, hogy a só másik forrása
a sós ipari szennyvizek.
Az emberi tevékenység folyóvizeinket
az óceánvizekhez hasonlóvá teheti.
Tennünk kell valamit, amíg még nem késő.
Javaslok valamit.
Megvalósíthatunk egy háromlépéses folyamivíz-védelmi tervet,
és ha az iparivíz-fogyasztók tartják magukat e védelmi mechanizmushoz,
akkor folyóinkat sokkal biztonságosabb helyzetbe hozhatjuk.
Ehhez az kell, hogy először is:
vízvisszaforgató és víz-újrahasznosító műveletek bevezetésével
kevesebb folyóvizet használjunk.
A második:
a sós ipari szennyvizekből, ki kell vonnunk a sót,
más célokra vissza kell nyerjük és újra kell hasznosítsuk.
A harmadik: sófogyasztóinkat át kell állítanunk
a jelenlegi bányasóforrásról
az újrahasznosított só használatára.
E háromrészes védelmi mechanizmust már alkalmazzák.
Észak-Kína és India ezt hajtja végre
a folyói helyreállítására.
De a javaslat lényege,
hogy e védelmi mechanizmust a folyóink megvédésére használjuk,
hogy ne kelljen helyreállítanunk őket.
A jó hír, hogy van hozzá technológiánk.
Membránok segítségével,
amelyek különválasztják a sót és a vizet.
A membránok régóta ismeretesek.
Polimeralapúak,
és méret vagy töltés szerint választják szét az anyagokat.
A só és víz különválasztására használtak
általában töltés szerint választanak szét.
A membránok negatív töltésűek,
taszítják a sóoldatban lévő
negatív töltésű kloridionokat.
A membránok percenként
95 millió liter vizet tisztítanak meg.
Vagy még ennél is többet.
De még többre képesek.
Működésük a fordított ozmózis elvén alapul.
Az ozmózis természetes folyamatként testünkben is végbemegy:
sejtjeink így működnek.
Az ozmózisban két kamra vesz részt,
amelyek más-más töménységű sóoldatot tartalmaznak.
Egyikben van az alacsony,
míg a másikban a magas töménységű.
A kamrákat féligáteresztő membrán választja el.
Természetes ozmózisfolyamatban
a víz az alacsony töménységű helyről
a magasabb töménységű helyre
áramlik át a membránon mindaddig,
míg egyensúlyi állapot nem alakul ki.
A fordított ozmózis az előbbi ellentéte.
Ehhez a magas töménységű oldalt
nyomás alá helyezzük,
és így a vizet a másik oldalra préseljük.
Ezáltal a magas töménységű oldal még sósabb,
az oldat még töményebb lesz,
az alacsony töménységű oldalon pedig tisztított víz keletkezik.
A fordított ozmózissal az ipari szennyvíz 95%-át
tiszta vízzé alakíthatjuk,
és csak 5% sós keverék marad vissza.
Ám ez az 5%-nyi sós koncentrátum
nem hulladék.
Kutatók új membránokat is kifejlesztettek,
melyek bizonyos sókat átengednek,
másokat viszont nem.
E membránokkal –
ezeket nanoszűrő membránoknak hívjuk –,
az 5%-nyi tömény sóoldat
tisztított sóoldattá alakítható.
Fordított ozmózissal és nanoszűréssel
az ipari szennyvizet
víz- és sóforrássá változtathatjuk.
Ezáltal megvalósítjuk
a folyamvédelmi mechanizmus két oszlopát.
Iparivíz-felhasználóknak bemutatva ezt
általában így reagáltak:
"Jó, de kinek kell majd a sóm?"
Ezért fontos a harmadik oszlop.
A bányasót használókat át kell állítani
az újrahasznosított sóra.
Kik ezek a sófölhasználók?
Kiderült, hogy 2018-ban
az USA-ban fölhasznált só 43%-át
utak jégmentesítésére használták.
39%-ot a vegyipar használt föl.
Nézzük e két fölhasználást!
Megdöbbentő!
A 2018-19-es téli időszakban
egymillió tonna sót használtak föl
Pennsylvania állam útjaira.
Egymillió tonna sóval
kétharmad részben megtölthetnénk az Empire State Buildingot.
Egymillió tonna sót kibányásztak,
kiszórták az utakra,
aztán a környezetbe és a folyóinkba mosták bele.
Az a javaslatom,
hogy ennyi sót az ipari sós szennyvízből is előteremthetünk,
s ezzel meggátolhatjuk, hogy a folyóinkba kerüljön.
Helyette fölhasználhatjuk az útjainkra.
Mikor eljön a tavaszi olvadás,
és e tömény sós vízmennyiség lezúdul,
legalább a folyók
jobb helyzetből védekezhetnek.
Vegyészként leginkább
a zárt ciklusú, körforgásos sógazdálkodás
vegyipari bevezetésének lehetősége izgat.
A klór-alkáli-iparág alkalmas rá.
A klór-alkáli-iparág gyártja az epoxikat,
az uretánokat és az oldószereket,
továbbá a nap mint nap használt termékek zömét.
Az iparág alapanyaga a nátrium-klorid.
Az elképzelés abban áll...
Nézzük először a lineáris gazdaságot!
A lineáris gazdaságban a sót bányásszák,
átmegy a klór-alkáli folyamaton,
vegyi alapanyagok készülnek belőle,
melyekből aztán feldolgozva új terméket
vagy funkcionális terméket gyártanak.
Ám a feldolgozás folyamán
a sót gyakran melléktermékként regenerálják,
és végül ipari szennyvíz keletkezik.
A bevezetendő elgondolás a körkörösség:
újrahasznosíthatjuk a vizet és a sót
a gyárakból származó szennyvízből,
s visszajuttathatjuk a klór-alkáligyártásba.
Körkörös só.
Mekkora ennek a jelentősége?
Csak egy példát mondok.
A világ propilénoxid-termelésének 50%-a
a klór-alkáli folyamatban keletkezik.
Ez összesen ötmillió tonna propilén-oxidot jelent
évente, az egész világot tekintve.
Az ötmillió tonna sót bányásszák,
klór-alkáli folyamatban dolgozzák föl propilén-oxiddá,
és ennek során
ötmillió tonna só szennyvízben végzi.
Az ötmillió tonna só elég
három Empire State Building feltöltésére.
Ez évente értendő.
Látható, hogy a körkörös sógazdálkodás
hogyan óvhatja meg folyóinkat a mértéktelen sószennyezéstől.
Fölvethetik:
"De hát a membránok több éve jelen vannak,
miért nem vezették be a szennyvíz újrafelhasználását?"
A lényeges ok a pénz,
mert a szennyvíz újrafelhasználása költséges.
Másodszor,
e régiókban a víz alul van értékelve.
Amíg még nem késő.
Ha nem tervezzük meg az édesvíz fenntarthatóságát,
annak súlyos következményei vannak.
Kérdezzék csak meg a világ egyik legnagyobb gyártóját,
amelyet tavaly 280 millió dolláros kár ért
a németországi Rajna alacsony vízállása miatt.
Kérdezzék a dél-afrikai Fokváros lakosait,
akik minden évben ivóvízhiánytól szenvednek,
és arra kérik őket, hogy ne húzzák le a vécét.
Látják,
hogy a membránok megoldást nyújtanak,
és így tiszta vízhez juthatunk,
tiszta sóhoz juthatunk.
Így, e membránok alkalmazásával
folyóinkat megóvhatjuk a jövő nemzedékei számára.
Köszönöm.
(Taps)