En sötvattengenerator är en maskin, vanligtvis ombord på ett fartyg men även i vissa landbaserade industriella miljöer, som omvandlar saltvatten från hav och hav till drickbart sötvatten. Maskinerna tenderar att vara ganska komplicerade och förlitar sig på en serie pumpar och tryckkammare samt höga temperaturer för att framkalla både kokning och avdunstning. De är vanligtvis något känsliga och kräver ofta mycket underhåll för att hålla dem igång effektivt; salterna som tas bort från vattnet kan orsaka ansamlingar, och om sensorer som mäter relativ salthalt förlorar sin precision kommer det levererade vattnet inte att vara färskt alls. Dessa generatorer är en mycket viktig del av långa sjöresor, eftersom det vanligtvis inte är praktiskt för besättningar att packa allt vatten som de behöver. Vissa samhällen har också börjat bygga avsaltningsanläggningar för att täcka havsvatten till vatten som kan användas i stället för kommunalt vatten, men kostnaderna här tenderar att vara mycket höga. Forskare har länge letat efter ekonomiska sätt att dölja saltvatten till vatten som lätt kan konsumeras av människor, särskilt i torkadrabbade delar av världen, men för närvarande är åtminstone praktiken så kostsam att den egentligen bara används i rika områden som både kan betala för den ursprungliga anläggningskonstruktionen och utföra det underhåll som behövs.
Grundläggande koncept
Det övergripande konceptet med en sötvattengenerator är vanligtvis ganska enkelt. Först förångas havsvatten med hjälp av en värmekälla, som separerar rent vatten från salt, sediment och andra element. Generatorer använder ofta dieselmotorns mantel som värmekälla, även om ånga också kan användas för detta ändamål. Det praktiska är ofta mer komplicerat. Startkostnaden tenderar också att vara riktigt hög, men till stor del eftersom sötvattensgeneratorer tenderar att utnyttja befintlig värme för att köra, tenderar de realiserade driftskostnaderna att vara låga – åtminstone på fartyg. Beroende på hur mycket vatten de behöver för att omvandla, tenderar de också att vara ganska små och kan vanligtvis finnas i en mekanisk garderob eller ett litet rum.
Betydelsen av färskvatten
Fartyg och oceanångare tar ofta veckor om inte månader att slutföra sina resor, och det krävs vanligtvis mycket sötvatten för att upprätthålla verksamheten så länge. Besättningen och passagerarna behöver vatten att dricka, och vatten behövs också för saker som matlagning och städning. Många mekaniska operationer, särskilt när det gäller motorn, kräver också ånga och anslutning till en vattenkälla för att upprätthålla optimal drift. Havsvatten är olämpligt för att dricka och laga mat, och sedimenten som det innehåller gör det vanligtvis oacceptabelt för de flesta andra användningsområden också.
För länge sedan tog sjöresenärer med tunnor med vatten som de ransonerade under hela resan. Även om detta fortfarande vanligtvis är ett alternativ, lägger packning tillräckligt med rent vatten i början ofta till en hel del vikt som moderna sjömän ser som onödig, och riskerna för förstörelse är vanligtvis inte heller värda kostnaderna. Att investera i en sötvattengenerator anses allmänt vara industristandard och krävs av de flesta regeringar och tillsynsmyndigheter för kommersiell verksamhet.
Primära komponenter
Det finns två huvudelement i de flesta generatorer. En värmeväxlare förångar havsvattnet och en annan kondenserar sötvattenångan till dricksvatten. I kondensorelementet kondenseras ångan genom kylning, ofta med hjälp av kallt havsvatten för att kyla utsidan av enheten.
Ur ett praktiskt perspektiv bör generatorn även innehålla en funktion för att övervaka salthalten i det processade vattnet. Om salthalten överstiger en specificerad nivå, vanligtvis mellan en och tio delar per miljon (ppm), kommer generatorn automatiskt att återföra vattnet till matningsledningen och sätta det genom cykeln igen. Konsekventa problem kan vara ett tecken på nödvändiga reparationer.
Användning i avsaltningsanläggningar
Generatorer används alltmer som en kärnkomponent i storskaliga avsaltningsanläggningar, vanligtvis belägna i kustområden; dessa växter är vanligtvis utformade för att ge små mängder färskt dricksvatten och bevattning av grödor till lokalsamhället. Dessa har blivit mycket vanliga i Mellanöstern och används även i vissa samhällen i Kalifornien. Fler avsaltningsanläggningar kommer sannolikt att byggas som svar på torka och eftersom oron över tillgången på vatten i växande städer fortsätter att öka. Kostnaderna för avsaltningsanläggningar tenderar dock att vara mycket höga. Som sådana övervägs de vanligtvis endast när rika samhällen står inför vattenbrist från traditionella källor, och vanligtvis bara på platser som redan har en naturlig saltvattenkälla.
Praktiska begränsningar för dagligt bruk
Forskare och miljöexperter har länge ifrågasatt hållbarheten hos färskvattenkällor på jorden, och många har letat efter ett billigt och pålitligt sätt att omvandla saltvatten för mänskligt bruk. I de flesta fall är generatorer inte tillräckligt kraftfulla för att tillgodose behovet, även om de inte var så mycket dyra att driva på land.
Många av de mest desperata vattenfattiga samhällena ligger långt in i landet, ofta i krigshärjade länder eller utvecklingsländer; många av regionerna i centrala Afrika är goda exempel. Att bygga avsaltningsanläggningar här är inte möjligt eftersom det inte finns en färdig källa till saltvatten, och det är ofta oöverkomligt dyrt att åka in det från kusten. Som sådana är generatorer ett sätt att omvandla vatten, men de ses vanligtvis inte som en lösning på utbredd vattenbrist.