ทุกๆ ฤดูร้อน นักท่องเที่ยวหลายพันคนจะเดินทางไปยังหมู่เกาะอันงดงามของกรีซเพื่อเพลิดเพลินกับชายหาดที่มีแสงแดดสดใส แม้แต่โรคระบาดทั่วโลกก็ไม่อาจกีดกันผู้มาเยือนได้ แต่อาจขาดแคลนน้ำ เกาะต่างๆ ของกรีกดำรงอยู่ได้ด้วยการนำเข้าน้ำ และกำลังดิ้นรนเพื่อตอบสนองความต้องการน้ำของผู้อยู่อาศัยและเพื่อการเกษตร ไม่ต้องพูดถึงของนักท่องเที่ยว
หมู่เกาะเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงความยากลำบากที่พบในส่วนอื่น ๆ ของยุโรป การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้สภาพอากาศเลวร้าย เช่น ภัยแล้งเกิดขึ้นบ่อยขึ้น ในขณะที่จำนวนประชากรที่เพิ่มขึ้นและการจัดลำดับความสำคัญที่แข่งขันกัน เช่น การเกษตรและการท่องเที่ยว หมายความว่าไม่มีน้ำจืดเพียงพอ คณะกรรมาธิการยุโรประบุว่าประมาณหนึ่งในห้าคนในภูมิภาคเมดิเตอร์เรเนียนต้องทนทุกข์ทรมานจากความเครียดจากน้ำอย่างต่อเนื่อง – เมื่อ ความ ต้องการเกินความพร้อม
เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ โครงการ HYDROUSA กำลังนำร่องเทคโนโลยีน้ำของตนที่ไซต์ต่างๆ บนเกาะสามเกาะของกรีก
ศาสตราจารย์ Simos Malamis ผู้เชี่ยวชาญด้านระบบน้ำแห่งมหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งชาติเอเธนส์ ประเทศกรีซ และผู้ประสานงานของ HYDROUSA กล่าวว่า “เป็นการแก้ปัญหาการขาดแคลนน้ำในพื้นที่ห่างไกลที่มีขนาดเล็กและกระจายอำนาจในทะเลเมดิเตอร์เรเนียน
ทีมงานซึ่งประกอบด้วยพันธมิตร 28 รายในอุตสาหกรรม ภาควิชาการ และภาครัฐ พัฒนาและผสานรวมเทคโนโลยีต่างๆ เพื่อรวบรวม บำบัด รีไซเคิล และนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ ‘เราต้องการทำสิ่งนี้อย่างยั่งยืนในลักษณะวนซ้ำ’
การนำกลับมาใช้ใหม่อย่างยั่งยืนเป็นหัวใจสำคัญของ แผนปฏิบัติการเศรษฐกิจหมุนเวียน ของสหภาพยุโรป ซึ่งเผยแพร่ในปี 2020 กลุ่มนี้มีเป้าหมายที่จะ “เพิ่มอัตราการใช้วัสดุหมุนเวียนเป็นสองเท่าในทศวรรษหน้า” ซึ่งจะเกี่ยวข้องกับการระบุคุณค่าในผลิตภัณฑ์ที่ถือว่าเป็นของเสีย นอกจากนี้ บริษัทยังได้ลงทุนอย่างกว้างขวางในโครงการวิจัย เช่น HYDROUSA เพื่อทดลองใช้เทคโนโลยีเพื่อให้เกิดความหมุนเวียนนี้ และเปิดให้รัฐบาลและธุรกิจต่างๆ
เศรษฐกิจหมุนเวียนรวมถึงวงจรน้ำ ซึ่งน้ำจะได้รับการบำบัดและนำกลับมาใช้ใหม่ โดยมูลค่าที่ได้มาจาก ‘ของเสีย’ ที่สกัดในน้ำ เช่น ฟอสฟอรัสหรือเกลือ HYDROUSA กำลังทำงานเพื่อสร้างลูปเหล่านี้ในพื้นที่ห่างไกลเพื่อเป็นประโยชน์ต่อบุคคลและอุตสาหกรรมในท้องถิ่น ปัจจุบันมีไซต์นำร่องหกแห่งในสามเกาะ ทดลองใช้นวัตกรรมที่แตกต่างกัน 13 แบบเพื่อแสดงการบังคับใช้ภายใต้สถานการณ์ต่างๆ
น้ำเสีย
นักบินที่ชื่นชอบของ Prof. Malamis บน Lesbos รวมถึงเทคโนโลยีแบบบูรณาการจำนวนมากที่สุด เขากล่าว น้ำเสียจากเมืองใกล้เคียงมาถึงโรงบำบัดน้ำเสีย ซึ่งแบคทีเรียแบบไม่ใช้ออกซิเจนจะย่อยสลายอินทรียวัตถุที่มีอยู่ในน้ำเสีย ขั้นตอนนี้ผลิตก๊าซชีวภาพซึ่งสามารถรวบรวมและใช้เป็นวัตถุดิบด้านพลังงานได้ ในระยะที่สอง น้ำเสียที่บำบัดแล้วขั้นต้นจะไหลผ่านพื้นที่ชุ่มน้ำเทียมที่สร้างขึ้น ซึ่งประกอบด้วยพืชหลายชนิดที่ทำความสะอาดน้ำ จากนั้นน้ำที่ได้จะสัมผัสกับแสงอัลตราไวโอเลตที่มีพลังงานสูงเพื่อฆ่าเชื้อโรค หลังจากนั้นเกษตรกรในท้องถิ่นสามารถใช้น้ำดังกล่าวในการให้ปุ๋ยและให้น้ำแก่พืชผล ศ.มาลามิสอธิบาย
เพื่อแสดงให้เห็นว่าปลอดภัยในการใช้งานจริง นักวิจัยโครงการยังได้พัฒนาพื้นที่วนเกษตรซึ่งได้รับการชลประทานด้วยน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้ว
ในขณะเดียวกัน ที่เมืองมิโคนอส เทคโนโลยี HYDROUSA จะเก็บเกี่ยวและเก็บน้ำฝนไว้ใต้พื้นดิน เพื่อไม่ให้น้ำระเหยในบางครั้งซึ่งเป็นการลงโทษความร้อนของกรีก แล้วจึงจ่ายน้ำให้ครัวเรือน บนเกาะ Tinos เทคโนโลยีของโครงการนี้ช่วยให้นักท่องเที่ยวเชิงอนุรักษ์นำน้ำเสียและน้ำฝนกลับมาใช้ใหม่ เพื่อใช้ในการชลประทานและให้ปุ๋ยแก่สวนอาหาร ซึ่งจะเลี้ยงนักท่องเที่ยวและผู้อยู่อาศัยในหมู่บ้านใกล้เคียง
โซลูชันเหล่านี้อาศัยเทคโนโลยีหลายอย่างรวมกัน ศ.มาลามิสกล่าวว่า “เรามีระบบหนึ่งควบคู่ไปกับอีกระบบหนึ่ง ซึ่งมาจากบริษัทต่างๆ รวมกัน เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด”
เพื่อต่อสู้กับการขาดแคลนน้ำในพื้นที่ห่างไกล ความคิดริเริ่มการวิจัยอีกโครงการหนึ่งคือ Project O กำลังผสมผสานเทคโนโลยีเข้ากับโมดูลการจัดการน้ำ และสาธิตให้เห็นในพื้นที่เล็กๆ สี่แห่ง ที่สำคัญโมดูลเป็นแบบเคลื่อนย้ายได้และสามารถติดตั้งได้ในที่ที่ไม่มีสิ่งอำนวยความสะดวกอื่น
แหล่งน้ำสองแห่งคือแหล่งน้ำใน Puglia ประเทศอิตาลี และเมือง Almendralejo ประเทศสเปน อีกแห่งอยู่ที่โรงงานน้ำเค็มในเมือง Eilat ประเทศอิสราเอล และอีกแห่งมีบริษัทสิ่งทอในเมือง Omis ประเทศโครเอเชีย
ขนาดเล็ก
Giulia Molinari อดีตผู้จัดการโครงการ O และปัจจุบันร่วมกับ IRIS ซึ่งเป็นบริษัทที่จำหน่ายเทคโนโลยีไฟฟ้าแรงสูงในเชิงพาณิชย์สำหรับน้ำสะอาดและทำงานร่วมกับระบบบำบัดน้ำขนาดใหญ่ เช่น แบบทั่วไปในเมืองใหญ่ โครงการ. “มันไม่มีประสิทธิภาพอย่างมากในการทำซ้ำในพื้นที่ขนาดเล็ก” เธอกล่าว ‘เรากำลังพยายามใช้เทคโนโลยีที่แตกต่างกันมากมายในระดับขนาดเล็กถึงขนาดกลางเพื่อปรับแต่งคุณภาพให้ตรงกับความต้องการ (ของไซต์)’
แต่สถานที่และอุตสาหกรรมต่างๆ มีความต้องการน้ำที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น น้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วไม่จำเป็นต้องดื่มได้ทั้งหมด ในอุตสาหกรรม น้ำเสียที่บำบัดด้วยคุณภาพการดื่มจะ ‘มีการปรับปรุงระบบมากเกินไป’ และมีราคาแพงโดยไม่จำเป็น
ที่ไซต์ Puglia มีน้ำให้คนดื่ม มาจากท่อระบายน้ำ Acquedotto Pugliese และคุณภาพของมันแปรผัน บางครั้งก็เค็ม บางครั้งก็ปนเปื้อนอย่างหนัก ซึ่งหมายความว่าสารละลายต้องมีความยืดหยุ่น และสามารถรับมือกับน้ำปริมาณเล็กน้อย (ประมาณ 20 ลูกบาศก์เมตรต่อวัน) สถานการณ์นี้แตกต่างอย่างมากกับการจัดการน้ำแบบเดิม ซึ่งทุกวันจะมีการบำบัดน้ำปริมาณมากด้วยวิธีเดียวกัน ‘เราสามารถปรับเปลี่ยนการรักษาเพื่อไม่ให้รักษามากเกินไปและใช้พลังงานมากเกินไป’ Molinari กล่าว
การตอบสนองของ Project O ต่อสถานการณ์ที่แตกต่างกันคือการสร้างโมดูลที่แตกต่างกันสี่โมดูล โดยแต่ละโมดูลประกอบด้วยเทคโนโลยีที่เรียงซ้อนเพื่อจัดการกับความต้องการน้ำในแต่ละไซต์ ตัวอย่างเช่น ที่ท่อระบายน้ำใน Puglia โมดูลนี้รวมเครื่องแยกเกลือออกจากน้ำ (ซึ่งเอาเกลือออกจากน้ำ) และเทคนิคการออกซิเดชันขั้นสูง (ซึ่งใช้กระบวนการทางเคมีเพื่อกำจัดแบคทีเรียที่เป็นอันตรายและสารมลพิษอินทรีย์ออกจากน้ำ)
ที่โรงงานสิ่งทอในโครเอเชีย ทีมงานได้พัฒนาโมดูลที่ใช้แสงแดดเพื่อสลายสารประกอบอินทรีย์ที่เป็นพิษและฆ่าเชื้อในน้ำ ในขณะที่แสงแดดในสเปนให้พลังงานแก่กระบวนการออกซิเดชันขั้นสูงและมีเทคโนโลยีการดูดซับที่สามารถรวบรวมมลพิษได้ ในขณะที่ระบบควบคุมรวมสองเทคโนโลยี . โมดูลที่ใช้ในอิสราเอลกู้คืนสารอาหารจากน้ำเค็ม
Molinari ทำงานในรูปแบบของเทคโนโลยีการออกซิเดชั่นขั้นสูงที่ใช้พัลส์แม่เหล็กไฟฟ้าแรงสูงเพื่อสลายมลพิษ ปัจจุบันใช้ในโมดูลที่ไซต์ Puglia และ Eilat การปะทุของพลังงานในระยะสั้น แต่ทรงพลังทำลายจุลินทรีย์ที่ก่อให้เกิดการเจ็บป่วยและย่อยสลายสารมลพิษอินทรีย์รวมถึงสารปนเปื้อนจำนวนมากที่น่ากังวล
ทั้ง Project O และ HYDROUSA ต่างมองหาการแก้ไขปัญหาเร่งด่วนที่สุดปัญหาหนึ่งในการจัดการน้ำ นั่นคือ วิธีบำบัดน้ำและนำกลับมาใช้ใหม่ในสถานที่ห่างไกล ซึ่งไม่มีวิธีแก้ปัญหาแบบเดียวทุกขนาด โดยไม่ทำลายธนาคาร
เมื่อพิจารณาจากความสนใจจากภาคอุตสาหกรรมและเทศบาล ทั้งคู่คิดว่าพวกเขามีวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้มากมาย และในขณะที่น้ำจืดหายากขึ้นทั่วโลก รัฐบาลและบริษัทต่างๆ จะมองหาเทคโนโลยีในการบำบัดและนำแหล่งน้ำที่มีอยู่กลับมาใช้ใหม่ แม้ว่าจะเคยถูกมองว่าเป็นของเสียก็ตาม
การวิจัยในบทความนี้ได้รับทุนจากสหภาพยุโรป บทความนี้เผยแพร่ครั้งแรก ใน Horizonนิตยสาร EU Research and Innovation เมื่อเดือนมีนาคม พ.ศ. 2564
