โลกกำลังเผชิญวิกฤตน้ำอย่างไร เมื่อ 4 ใน 5 ของประเทศต่าง ๆ ทั่วโลกใช้น้ำจืดที่กลั่นมาจากน้ำทะเล

เมื่อไม่กี่ปีที่แล้ว มูฮัมหมัด ยาคูบ บาลอค และครอบครัวของเขาทิ้งบ้านในเมืองเคติ บันดาร์ (Keti Bandar) ทางตอนใต้ของปากีสถาน เพราะแหล่งน้ำต่าง ๆ ทั้งแม่น้ำและบ่อน้ำได้แห้งเหือด

การหาน้ำดื่มกลายเป็นเรื่องยาก และพืชผลต่าง ๆ ก็ปลูกไม่ขึ้น

"คนจากเดลี มุมไบ และจีน เคยมาที่นี่เพื่อซื้อข้าว ข้าวสาลี และผักนานาชนิดของพวกเรา" บาลอค ผู้ประกอบอาชีพเกษตรกรรมกล่าว "แต่พื้นที่กว่า 50,000 เฮกตาร์ (กว่า 3 แสนไร่) ของเรากลับกลายสภาพจนไม่สามารถเพาะปลูกได้"

ผู้คนจำนวนมากละทิ้งถิ่นฐานเดิมของพวกเขา และบาลอคก็กำลังจะทำเช่นนั้น จนกระทั่งรัฐบาลเปิดโรงงานกลั่นน้ำทะเลและเริ่มผลิตน้ำดื่มจากทะเลอาหรับ

หลายคนที่ยังคงอยู่ในพื้นที่ทำมาหากินด้วยการเลี้ยงปูตามแหล่งน้ำที่ได้รับการชลประทาน ซึ่งตอนนี้แหล่งน้ำเหล่านั้นเต็มไปด้วยน้ำเค็ม ขณะเดียวกันก็พยายามปลูกอะไรก็ตามที่ยังปลูกขึ้นควบคู่กันไป

ปากีสถานคือหนึ่งในหลายประเทศทั่วโลกที่เพิ่มการผลิตน้ำจืดโดยกรองเอาเกลือออกจากน้ำทะเลขณะที่ภาวะโลกร้อนส่งผลให้แหล่งน้ำจืดเหลือน้อยลง

ไม่นานมานี้กระบวนการกลั่นน้ำทะเลเป็นน้ำจืดนั้นถูกจำกัดอยู่แต่ในประเทศที่ร่ำรวยที่มีสภาพแห้งแล้งในตะวันออกกลาง แต่ความร้อนของโลกทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในเรื่องนี้

ปัจจุบันประมาณ 4 ใน 5 ของประเทศต่าง ๆ ทั่วโลกผลิตน้ำจืดจากน้ำเค็มหรือน้ำทะเลเพื่อใช้ดื่มกินหรือเพื่อวัตถุประสงค์อื่น ๆ และสัดส่วนยังคงเพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ จากข้อมูลขององค์กรโกลบอล วอเทอร์ อินเทลลิเจนท์ (Global Water Intelligence – GWI) ซึ่งรวบรวมข้อมูลทางการตลาดให้กับกลุ่มอุตสาหกรรมน้ำ

ในคูเวต โอมาน และซาอุดีอาระเบีย กว่า 80% ของน้ำประปาในตอนนี้มาจากกระบวนการกรองเกลือออกจากน้ำ ไม่ว่าจะจากน้ำทะเลหรือน้ำกร่อยใต้ดิน

และเมื่อไม่นานมานี้ที่โรงงานนิวเคลียร์ของอิหร่านถูกโจมตีโดยอิสราเอลและสหรัฐฯ ทางการกาตาร์ก็ออกมาแสดงความกังวลว่าอาจเกิดการปนเปื้อนขึ้นได้ในอ่าวอาหรับซึ่งเป็นแหล่งน้ำหลักของกาตาร์ สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ และคูเวต

เหตุใดน้ำจืดจึงมีไม่พอ ?

นี่คือปัญหา แม้พื้นผิวของโลกกว่า 2 ใน 3 ปกคลุมไปด้วยน้ำ แต่สหประชาชาติระบุว่ามีเพียง 0.5% เท่านั้นเป็นน้ำจืดที่นำมาใช้ได้ และปริมาณที่มีอยู่ก็กำลังลดลงอย่างรวดเร็วจากอุณหภูมิที่สูงขึ้นและความแห้งแล้ง

คณะกรรมาธิการโลกว่าด้วยเศรษฐศาสตร์น้ำ (Global Commissions on the Economics of Water) ระบุในรายงานปี 2023 ว่าอุปทานน้ำจืดอาจขาดแคลนถึง 40% ภายในปี 2030 ขณะที่การคาดการณ์จำนวนประชากรโลกจะเพิ่มสูงขึ้นเป็น 9,700 ล้านคนภายในปี 2050

การทุจริตและการจัดการทรัพยากรน้ำอย่างผิดพลาดก็มีส่วนด้วยเช่นกันต่อปัญหาการขาดแคลนน้ำอย่างเฉียบพลันในหลายประเทศ

เมื่อมหาสมุทรกักเก็บน้ำไว้มากกว่า 95% ของปริมาณน้ำทั้งหมดบนโลก หลายคนจึงมองว่าน้ำทะเลคือคำตอบ แม้ว่ามันยังคงเป็นสัดส่วนที่น้อยเมื่อเทียบการการใช้น้ำทั้งหมดของโลกในปัจจุบันก็ตาม

โรงกลั่นน้ำทะเลเป็นน้ำจืดผุดขึ้นทั่วโลก

รายงานการศึกษาพบว่า มีโรงงานกลั่นน้ำเค็มกว่า 20,000 แห่งผุดขึ้นมาทั่วโลก นับเป็นเกือบสองเท่าตัวเมื่อเทียบกับในทศวรรษที่แล้ว

"ตลาดการผลิตน้ำจืดจากน้ำเค็มจะถูกเร่งให้เติบโตขึ้นอีกในอีกห้าปีข้างหน้า โดยหลักจะเป็นความต้องการจากภูมิภาคตะวันออกกลางและแอฟริกาเหนือ เอเชียแปซิฟิก และบางประเทศในยุโรป" เอสเทลล์ บราคเลียนอฟฟ์ ซีอีโอของบริษัทวีโอเลีย (Veolia) หนึ่งในบริษัทน้ำนานาชาติชั้นนำที่มีความเชี่ยวชาญด้านการกลั่นน้ำทะเล ระบุ

ข้อมูลที่รวบรวมโดยองค์กรโกลบอล วอเทอร์ อินเทลลิเจนท์ (Global Water Intelligence – GWI) แสดงให้เห็นว่ามีราว ๆ 160 ประเทศที่มีโรงงานแยกเกลือออกจากน้ำไว้สำหรับกลั่นน้ำทะเล

องค์กรดังกล่าวระบุว่าโดยเฉลี่ยแล้ว 60% ของน้ำที่ผลิตจากกระบวนการนี้ถูกนำไปใช้เป็นน้ำดื่มสาธารณะ

"การกลั่นน้ำทะเลเป็นน้ำจืดช่วยให้หลายประเทศสามารถรับมือกับภาวะการขาดแคลนน้ำเรื้อรังได้" ราเชล แมคดอนเนลล์ รองผู้อำนวยการใหญ่แห่งสถาบันการจัดการน้ำระหว่างประเทศ (International Water Management Institute – IWMI) ซึ่งเป็นองค์วิจัยด้านความมั่นคงทางทรัพยากรน้ำ ระบุ

"แม้ว่าการกลั่นน้ำทะเลอาจจะไม่ใช่ยาวิเศษที่สามารถจัดการพื้นที่เสี่ยงภัยแล้งได้ทั้งหมด แต่มันก็มีบทบาทสำคัญในการช่วยเสริมสร้างความมั่นคงทางทรัพยากรน้ำในหลาย ๆ ประเทศ ระหว่างที่ต้องเผชิญกับภัยแล้งและความต้องการน้ำที่เพิ่มมากขึ้น"

โกลบอล วอเทอร์ อินเทลลิเจนท์ ประเมินว่ากลุ่มอุตสาหกรรมนี้กำลังเติบโตขึ้นกว่า 10% ในแต่ละปี

องค์กรซึ่งคลุกคลีอยู่ในวงอุตสาหกรรมน้ำองค์กรนี้ระบุว่า ในช่วง 15 ปีที่ผ่านมา กระบวนการผลิตน้ำดื่มจากการกลั่นน้ำทะเลมีการเพิ่มปริมาณขึ้นในกว่า 60 ประเทศ ในทุกภูมิภาคของโลก

และแม้ว่าหลายประเทศจะมีอัตราการผลิตที่เพิ่มขึ้นถึง 2-4 เท่า (ยกตัวอย่างเช่นสิงคโปร์ ที่มีอัตราการผลิต 467%) แต่บางประเทศมีอัตราการผลิตเพิ่มขึ้นอย่างก้าวกระโดดถึง 10-50 เท่าตัว

ประเทศซาอุดีอาระเบียผลิตน้ำดื่มที่กลั่นจากทะเลในปริมาณมากที่สุด คือ 1.3 หมื่นล้านลิตรต่อวัน คิดเป็นปริมาณเทียบเท่ากับสระว่ายน้ำขนาดมาตรฐานโอลิมปิก 5,200 สระ จากข้อมูลของโกลบอล วอเทอร์ อินเทลลิเจนท์

ขณะที่บังกลาเทศ อินเดีย และปากีสถาน ต่างใช้เทคโนโลยีกลั่นน้ำเค็ม ไม่เพียงแต่ใช้กับน้ำทะเลเท่านั้น แต่ยังรวมถึงกับน้ำกร่อยในพื้นที่ที่น้ำทะเลรุกล้ำเข้าไปผสมรวมกับน้ำใต้ดิน

ส่วนอัฟกานิสถานก็ใช้เทคโนโลยีเดียวกันนี้ในการกลั่นน้ำใต้ดินที่มีสภาพเป็นน้ำกร่อยเนื่องจากสาเหตุอื่น

กระบวนการกลั่นน้ำเค็มทำงานอย่างไร ?

กระบวนการกลั่นโดยแยกเกลือออกจากน้ำนั้นสามารถทำได้ 2 วิธี

วิธีแรกซึ่งเป็นวิธีการที่พบได้ทั่วไปและประหยัดพลังงาน คือกระบวนการรีเวิร์สออสโมซิส ซึ่งคือการใส่แรงดันเข้าไปเพื่อควบคุมให้น้ำไหลผ่านเยื่อกรองชนิดกึ่งซึมผ่านได้ (semi-permeable membrane) ที่จะคอยกรองเกลือและสารเคมีอื่น ๆ ออกไป

และวิธีที่สองคือการแยกเกลือออกจากน้ำโดยใช้ความร้อน ซึ่งคือการทำให้น้ำทะเลและน้ำกร่อยร้อนขึ้นเพื่อให้เกิดการระเหย และไอระเหยที่ควบแน่นนั้นเองจะถูกกักเก็บเป็นน้ำจืดต่อไป

ความสามารถในการรับมือกับต้นทุน

กระบวนการผลิตน้ำจืดจากน้ำเค็มเป็นเทคโนโลยีที่มีราคาแพงมาแต่ดั้งแต่เดิมแล้ว แต่ราคาพลังงานหมุนเวียนที่ถูกลงและประสิทธิภาพการผลิตที่เพิ่มขึ้น ทำให้ราคาของเทคโนโลยีนี้ถูกลงในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา

อันที่จริงแล้วผู้เชี่ยวชาญหลายคนยังกล่าวว่าต้นทุนการกลั่นน้ำเค็มได้ลดลงถึง 90% นับจากปี 1970

งานวิจัยจากสถาบันการจัดการน้ำระหว่างประเทศ (IWMI) ระบุว่าการกลั่นน้ำทะเลด้วยการใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์จะทำให้ยิ่งประหยัดต้นทุนได้มากขึ้นภายในปี 2040 ในพื้นที่ชายฝั่งทะเลหลายแห่ง

อย่างไรก็ตาม ข้อมูลจากบริษัทวีโอเลียชี้ว่า โรงงานกลั่นน้ำทะเลที่มีกำลังการผลิต 500 ล้านลิตรต่อวัน จะต้องใช้การลงทุนประมาณ 500 ล้านดอลลาร์สหรัฐ (ราว 16,000 ล้านบาท) และการขนส่งน้ำที่ผ่านกระบวนการกลั่นแล้วไปยังพื้นที่แห้งแล้งในแผ่นดินก็เป็นอีกหนึ่งต้นทุนสำคัญที่ต้องคำนึงถึง

"ในประเทศที่กำลังพัฒนา ต้นทุนยังคงเป็นอุปสรรค" ชาคีล ฮายัต ผู้เชี่ยวชาญด้านการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ น้ำ และสุขาภิบาล จากองค์กรวอเทอร์เอด (WaterAid) องค์กรการกุศลระดับสากลที่ได้ช่วยติดตั้งโรงงานกลั่นน้ำทะเลขนาดเล็กมาแล้วราว 100 แห่งในเอเชียใต้ ระบุ

"สำหรับหลายประเทศ [เหล่านี้] โรงงานขนาดเล็กที่ใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์ในการกลั่นน้ำกร่อยให้กลายเป็นน้ำดื่ม ดูจะเป็นไปได้มากกว่าโรงงานกลั่นน้ำทะเลขนาดใหญ่"

ภาระในการจำกัดน้ำเกลือเข้มข้น

หนึ่งในความท้าทายที่สำคัญที่สุดของกระบวนการกลั่นน้ำเค็ม คือการกำจัดน้ำเกลือเข้มข้น (brine) ซึ่งหลงเหลือหลังผ่านกระบวนการจนได้น้ำที่ปราศจากเกลือออกไปแล้ว

การปล่อยทิ้งน้ำเกลือเข้มข้นกลับคืนสู่ทะเลจะไปเพิ่มความเค็มและอุณหภูมิของน้ำทะเล ซึ่งอาจส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อระบบนิเวศทางทะเลได้ หรือแม้กระทั่งสร้าง "เขตมรณะ" (dead zones) รอบ ๆ พื้นที่ที่น้ำเกลือเข้มข้นถูกทิ้งลงไป

"ในกระบวนการส่วนใหญ่ของการกลั่นน้ำทะเล ทุก ๆ ลิตรของน้ำจืดที่ผลิตได้ จะมีของเหลวปนเปื้อนคลอรีนและทองแดงเกิดขึ้นด้วยราว ๆ 1.5 ลิตร" โครงการสิ่งแวดล้อมของสหประชาชาติ (United Nations Environment Programme) ระบุ

"หากไม่มีการเจือจางและกระจายทิ้งอย่างเหมาะสม มันอาจก่อตัวเป็นกลุ่มก้อนของน้ำเกลือพิษเข้มข้นหนาแน่น ซึ่งอาจไปทำลายระบบนิเวศบนชายฝั่งและในทะเล"

ที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาผลกระทบเชิงลบที่สำคัญต่อปะการังและสาหร่ายในอ่าวอะกาบาที่คั่นกลางระหว่างอียิปต์และซาอุดีอาระเบีย

ทว่าต้นทุนทางนิเวศวิทยาดูเหมือนจะไม่อาจหยุดยั้งการเติบโตของการเพิ่มขึ้นของการกลั่นน้ำทะเลในเกือบทุกภูมิภาคบนโลกที่กำลังร้อนขึ้นและต้องการน้ำมากขึ้น