CSIRO เสนอการใช้น้ำบาดาลเค็มเพื่อความมั่นคงด้านน้ำของออสเตรเลียตะวันตก

เนื่องจากทรัพยากรน้ำจืดเริ่มตึงเครียดมากขึ้น นักวิทยาศาสตร์จึงหันมาให้ความสนใจกับแนวทางแก้ไขที่ถูกมองข้าม: น้ำบาดาลกร่อย อควาเฟอร์น้ำเค็มเหล่านี้ เมื่อได้รับการบำบัดอย่างเหมาะสมผ่านการแยกเกลือออกจากน้ำ อาจกลายเป็นแหล่งน้ำเสริมที่สำคัญในภูมิภาคที่ประสบภัยแล้ง องค์กรวิจัยวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมแห่งเครือจักรภพของออสเตรเลีย (CSIRO) กำลังเป็นผู้นำความพยายามในการวิจัยเพื่อปลดล็อกทรัพยากรนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลีย ซึ่งขาดแคลนน้ำ

น้ำบาดาลกร่อย—น้ำที่มีความเค็มสูงกว่าน้ำจืดแต่น้อยกว่าน้ำทะเล—ถูกละเลยมานานเนื่องจากการใช้งานโดยตรงมีจำกัด อย่างไรก็ตาม เมื่อแหล่งน้ำจืดลดน้อยลง คุณค่าเชิงกลยุทธ์ของน้ำบาดาลกร่อยก็เริ่มปรากฏชัดเจน ด้วยการแยกเกลือออกจากน้ำ น้ำบาดาลกร่อยสามารถเปลี่ยนเป็นน้ำดื่มที่เหมาะสมสำหรับการดื่ม การเกษตร และการใช้งานในอุตสาหกรรมได้

เมื่อเทียบกับแหล่งน้ำจืด น้ำบาดาลกร่อยมีการกระจายตัวและมีอยู่มากมายกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งในภูมิภาคแห้งแล้งและกึ่งแห้งแล้ง อย่างไรก็ตาม การนำไปใช้ต้องเผชิญกับความท้าทายที่สำคัญ รวมถึงต้นทุนการแยกเกลือออกจากน้ำ การกำจัดน้ำเกลือ และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

CSIRO ร่วมกับหน่วยงาน National Water Grid Authority ของออสเตรเลีย กำลังดำเนินการประเมินทรัพยากรน้ำบาดาลกร่อยในรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลียอย่างครอบคลุม โครงการนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ:

• รวบรวมข้อมูลที่มีอยู่เกี่ยวกับตำแหน่ง คุณภาพ และสำรองน้ำบาดาลกร่อยลงในฐานข้อมูลเดียว
• ประเมินศักยภาพในการเป็นแหล่งน้ำทางเลือกเพื่อเพิ่มความมั่นคงด้านน้ำในระดับภูมิภาค
• ประเมินเทคโนโลยีการแยกเกลือออกจากน้ำที่มีอยู่และเกิดขึ้นใหม่ พร้อมด้วยแนวทางการจัดการน้ำเกลือ
• สำรวจทางเลือกพลังงานหมุนเวียนเพื่อขับเคลื่อนโรงงานแยกเกลือออกจากน้ำ
• มีส่วนร่วมกับผู้มีส่วนได้ส่วนเสียเพื่อให้การวิจัยสอดคล้องกับความต้องการในทางปฏิบัติ

ทีม CSIRO ได้รวบรวมข้อมูลน้ำบาดาลจำนวนมากจากหน่วยงานต่างๆ ของรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลีย เพื่อแก้ไขความไม่สอดคล้องกันในรูปแบบและมาตรฐานข้อมูล นักวิจัยได้พัฒนาขั้นตอนการประมวลผลที่เป็นมาตรฐานเพื่อสร้างฐานข้อมูลน้ำบาดาลกร่อยคุณภาพสูงที่เป็นหนึ่งเดียว ซึ่งจะสนับสนุนการวิเคราะห์และการสร้างแบบจำลองในอนาคต

การแยกเกลือออกจากน้ำยังคงเป็นขั้นตอนสำคัญในการใช้น้ำบาดาลกร่อย CSIRO กำลังประเมินเทคโนโลยีหลัก ได้แก่ รีเวิร์สออสโมซิส (RO), อิเล็กโทรไดอะไลซิส (ED), การกลั่นแบบหลายขั้นตอน (MSF) และการกลั่นแบบหลายผล (MED) พร้อมกับวิธีการใหม่ๆ เช่น ฟอร์เวิร์ดออสโมซิส (FO) และการกลั่นแบบเมมเบรน (MD) เกณฑ์การประเมินที่สำคัญ ได้แก่:

• ประสิทธิภาพการแยกเกลือออกจากน้ำ (ปริมาณน้ำที่ผลิตต่อหน่วยพลังงาน)
• ต้นทุนการดำเนินงาน (อุปกรณ์ การบำรุงรักษา พลังงาน)
• ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม (การปล่อยน้ำเกลือ การใช้สารเคมี)
• วุฒิภาวะและความน่าเชื่อถือของเทคโนโลยี

การกำจัดน้ำเกลือเป็นอีกหนึ่งความท้าทายที่สำคัญ วิธีการแบบดั้งเดิม เช่น การฉีดลงในบ่อน้ำลึก การระเหยบนพื้นผิว หรือการปล่อยลงสู่มหาสมุทรมีความเสี่ยงต่อสิ่งแวดล้อม CSIRO กำลังตรวจสอบแนวทางเลือก:

• เทคโนโลยีการปล่อยของเหลวเป็นศูนย์ที่กู้คืนเกลือผ่านการระเหยหรืออิเล็กโทรไดอะไลซิส
• วิธีการกู้คืนทรัพยากรเพื่อสกัดแร่ธาตุที่มีค่า (เช่น โซเดียมคลอไรด์ แมกนีเซียมคลอไรด์)
• การบำบัดที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมโดยใช้พื้นที่ชุ่มน้ำที่สร้างขึ้นหรือระบบที่ใช้สาหร่าย

เนื่องจากความต้องการพลังงานสูงของการแยกเกลือออกจากน้ำ CSIRO กำลังตรวจสอบการบูรณาการพลังงานหมุนเวียนเพื่อลดต้นทุนและการปล่อยก๊าซคาร์บอน ทีมงานกำลังประเมินทรัพยากรแสงอาทิตย์และลมของรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลียเพื่อกำหนดศักยภาพในการจ่ายไฟให้กับโรงงานแยกเกลือออกจากน้ำ นอกจากนี้ยังมีการสำรวจโซลูชันการจัดเก็บพลังงาน เช่น แบตเตอรี่หรือพลังงานน้ำแบบสูบกลับ เพื่อจัดการกับความไม่แน่นอนของพลังงานหมุนเวียน

เพื่อให้มั่นใจถึงความเกี่ยวข้องในทางปฏิบัติ CSIRO ได้ดำเนินการสัมภาษณ์อย่างกว้างขวางกับหน่วยงานภาครัฐ อุตสาหกรรม และตัวแทนชุมชนในรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลีย การสนทนาเหล่านี้ได้ชี้แจงความต้องการข้อมูลเฉพาะเกี่ยวกับการใช้น้ำ ความชอบด้านเทคโนโลยี และความคาดหวังด้านนโยบาย—ข้อมูลเชิงลึกที่จะเป็นแนวทางในการวิจัย

โครงการนี้มีกำหนดแล้วเสร็จในปี 2025 จะส่งมอบรายงานสำคัญหลายฉบับ:

• แผนที่ทรัพยากรน้ำบาดาลกร่อยสำหรับรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลีย
• การประเมินเทคโนโลยีการแยกเกลือออกจากน้ำและการจัดการน้ำเกลืออย่างครอบคลุม
• การศึกษาความเป็นไปได้เกี่ยวกับการแยกเกลือออกจากน้ำด้วยพลังงานหมุนเวียน
• คำแนะนำเชิงกลยุทธ์สำหรับการพัฒนาแหล่งน้ำบาดาลกร่อย

ผลการวิจัยเหล่านี้จะให้การสนับสนุนทางเทคนิคและแนวทางนโยบายที่สำคัญสำหรับยุทธศาสตร์ความมั่นคงด้านน้ำของออสเตรเลีย ซึ่งอาจนำเสนอแนวทางแก้ไขปัญหาความขาดแคลนน้ำที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้อย่างยั่งยืน

แม้จะมีแนวโน้มที่ดี แต่การใช้น้ำบาดาลกร่อยยังคงเผชิญกับความท้าทายอย่างต่อเนื่อง:

• ข้อจำกัดทางเทคโนโลยีในด้านประสิทธิภาพและต้นทุนการแยกเกลือออกจากน้ำ
• ค่าใช้จ่ายในการลงทุนและการดำเนินงานที่สำคัญ
• ข้อกังวลด้านสิ่งแวดล้อมเกี่ยวกับการกำจัดน้ำเกลือ
• ความต้องการกรอบการกำกับดูแลที่ครอบคลุม

เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้า ต้นทุนลดลง และนโยบายเติบโตเต็มที่ น้ำบาดาลกร่อยอาจกลายเป็นส่วนเสริมน้ำจืดที่สำคัญทั่วโลก การวิจัยพื้นฐานของ CSIRO ทำให้ประเทศออสเตรเลียอยู่ในตำแหน่งผู้นำในการพัฒนาทรัพยากรที่ยังไม่ได้ใช้ประโยชน์นี้