Tema

Saltvatten räddning när grundvattnet sinar

Det råder vattenbrist i stora delar av Sverige – trots allt regn. Och den tilltagande grundvattenbristen hotar svensk vattenförsörjning. Renat avloppsvatten kan bli ett sätt att klara dricksvattnet, menar forskare. På Gotland har avsaltat havsvatten klarat den värsta krisen. 

Bevattningsförbud, larmrapporter och kampanjer för att spara vatten. På flera håll i landet har man fått vänja sig vid detta under de senaste åren. Gotland har varit särskilt utsatt med nästan helt tömda reserver.

Öns berggrund håller inte kvar nederbörden och mycket av regnet som faller fortsätter ut i havet. Detta i kombination med flera torra år har gjort situationen kritisk och regionen tog för några år sedan två snabba beslut om att bygga avsaltningsverk och göra Östersjövattnet drickbart.

2016 startade ett mindre verk i Herrvik på öns sydostkust och 18 juni i år invigdes Sveriges hittills största avsaltningsanläggning, i Kvarnåkershamn på sydvästkusten.

Kvarnåkershamns avsaltningsverk. Tommy Grönström, projektledare Region Gotland.

Anläggningen ligger inbäddad i strandskogen en bit in på land och hämtar vatten via en ledning en dryg kilometer ut i Östersjön. Efter flera steg av silning pressas det salthaltiga bräckta vattnet under högt tryck genom ett membran och ut på andra sidan kommer då ett vatten som i princip är destillerat, helt rent. Det nu lite saltare vattnet på andra sidan återförs till Östersjön.

Varje dygn producerar det så kallade bräckvattenverket i Kvarnåkershamn 5000-7500 kubikmeter vatten. Hela Gotland gör av med 25000-30.000 kubikmeter vatten per dygn. Så detta är ett mycket välkommet tillskott, berättar vattenchefen på Region Gotland Susanne Bjrgegaard Pettersson.

– Det har framförallt två betydelser. För det första har vi inte inte haft några reserver. Alls. Nu har vi det. För det andra kan vi nu börja avlasta norra Gotland som har behövt skicka vatten söderut. Grund- och ytvattentillgångarna i norr får nu återhämta sig och Visby blir inte lika känsligt för vattenbrist.

På södra Gotland har vattensituationen varit så ansträngd att det har rått byggförbud i flera år. Inga nya fastigheter med behov av vatten har fått anläggas. När man väl beslutade sig för att använda den i praktiken outtömliga vattenresursen runt ön, Östersjön, byggdes avsaltningsanläggningarna relativt snabbt, trots vissa protester.

– I botten finns inte någon politisk enighet. Det finns grupper som anser att vi till exempel borde minska turismen istället, säger Susanne Bjergegaard Pettersson.

Gotland är inte ensamt om att ta till avsaltning. Öland fick en ny avsaltningsanläggning i Sandvik 2017 som renar 3000 kubikmeter Östersjövatten per dygn. Och det är många kommuner i Sverige, främst i den sydöstra delen av landet, som har problem med vattenförsörjningen. Att problemen kommer till ytan nu beror på ett antal torra år då grundvattnet inte har fyllts på samtidigt som behoven stadigt ökar.

Hur kan det komma sig att Sverige med sin frodiga grönska och regelbundna regn har problem med dricksvattnet? Situationen är ju inte sådan som i till exempel Mellanöstern där nederbörden helt enkelt är alldeles för liten för att räcka till.

Orsakerna är flera. En är att det svenska urberget är relativt dåligt på att hålla kvar grundvatten. Så småningom läcker det ut i havet. De områden i Sverige som inte har något annat än grundvatten i sin närhet drabbas därför lätt av vattenbrist eftersom ledningssystemen är lokala. Det går inte att hämta vatten från fjällsjöar till en skärgårdskommun.

– Vi sitter fast i tänkandet att vi har stora överskott på vatten, men investeringarna och planeringen som vi gjorde på 60- och 70-talet räcker inte, säger Kenneth Persson, professor i teknisk vattenresurslära på Lunds universitet.

– Vi måste bli bättre på att kartlägga våra behov och arbeta strategiskt. Man kan fördela uttagen på ett större område, man kan optimera konsumtionen och spara vatten bättre, man kan jobba med landskapet och samla upp vatten med hjälp av dammar och grundvattenbarriärer. Men någon måste ta ett helhetsgrepp om de här frågorna, säger Kenneth Persson.

Till skillnad från exempelvis energiförsörjningen finns idag ingen myndighet med helhetsansvar för vattenförsörjningen. Den uppgiften delas mellan flera verk. Enligt Kenneth Persson bör uppgiften samlas på ett departement.

Avsaltning – en teknik med anor

I flera hundra år har man kokat havsvatten till sjöss för att få dricksvatten.1959 uppfanns membrantekniken och på 70-talet började man med hjälp av den avsalta mer storskaligt. På 2000-talet blev avsaltning av havsvatten en mogen teknik och antalet verk har fördubblats de senaste tio åren.

Membrantekniken kallas även omvänd osmos. Osmos betecknar det faktum att vätskor med olika salthalt vill blanda sig och uppnå samma salthalt. Omvänd osmos är alltså tvärtom, och man uppnår det genom att under högt tryck tvinga saltvatten genom ett membran som släpper igenom vattenmolekyler, men i princip inget annat.

Omvänd osmos är idag den helt dominerande tekniken för avsaltning. Den är energikrävande, men med hjälp av forskning och ingenjörskonst har processerna förfinats och energiåtgången minskar. Man har också tekniker för att inte dumpa det salta vatten som blir över rakt ut i havet, vilket förändrar ekologin runt verket. Det gäller att späda ut det innan dumpning.

Omvänd osmos med tryckväxlare:

1: Havsvatteninflöde, 2:Färskvattenflöde (40%), 3: Koncentrerat flöde (60%), 4: Havsvattenflöde (60%), 5: Koncentrerat utflöde, A: Pumpflöde (40%), B: Cirkulationspump, C: Osmosenhet med membran, D: Tryckväxlare

Illustration: By chris 論 – CC BY-SA 3.0

Med hjälp av avsaltningstekniken har flera katastrofala situationer med tömda vattenresurser kunnat avvärjas. Efter 20 års torka i Australien tvingades fler stora kuststäder till akuta åtgärder under 2010-talet. Flera stora avsaltningsverk har öppnat de senaste åren, vilket gör att grundvattnet kan återhämta sig. Israel har satsat stort på avsaltning, vilket har kylt ner åtminstone de vattenrelaterade politiska motsättningarna i området. Hälften av landets vattenbehov kan nu tillgodoses med avsaltat vatten.

Israel återvinner även 80 procent av avloppsvattnet för bevattning i jordbruket. Just återanvändning av avloppsvatten är något som många forskare förordar att man ska göra innan man satsar på avsaltning.

– Vi har varit vana vid att ta färskvatten, använda det under en kort period och släppa ut det förorenat. Det är ett linjärt användande och i tusentals år har det fungerat eftersom naturen har tagit hand om det. Nu förändras det på grund av klimatförändringar och befolkningsökning. Vi skulle behöva tänka mer på att återanvända vatten och inte hela tiden söka nya vattenresurser, säger David Nilsson, forskare vid Vattencentrum vid Kungliga tekniska högskolan (KTH).

Ett sätt att tänka mer cirkulärt i frågan om vattenbrist är att låta renat vatten från reningsverken gå till så kallad teknisk användning. Istället för att använda dricksvatten till att spola gator, använda i tillverkningsprocesser, på byggarbetsplatser och i parker, skulle man lika gärna kunna använda renat avloppsvatten. Det kräver ett utbyggt ledningssystem, men görs i till exempel Tokyo, Madrid och Barcelona.

– I Sverige måste vi titta mer på återanvändning än vad vi gör. I kustkommunerna har vi redan stora problem. Ibland kanske man måste lösa problemet snabbt, som man har gjort med avsaltning på Öland och Gotland, men där jobbar man också med återvinning av vatten för olika ändamål. Man kan göra båda, säger David Nilsson.

I Namibias huvudstad Windhoek går renat avloppsvatten direkt tillbaka ut i kranarna. I Las Vegas sker i princip samma sak, med en mellanstation i Lake Mead. Det är extremt torra platser utan alternativ, men den typen av radikal återanvändning tvekar dock många inför.

– Äckelfaktorn är stark. Vi lär oss ju att vi dricker samma vatten som dinosaurierna, men från det till att dricka vatten som någon annan människa drack igår, där finns ett visst motstånd. Samtidigt är det nog mest en vanesak. I Las Vegas finns en stor stolthet över hur man löst vattenfrågan, säger Kenneth Persson.

Kenneth Persson tror att framtiden för avsaltning är ljus globalt. Det är en beprövad teknik och ingenting tyder på att den kraftiga expansionen kommer att mattas av. Tekniken förbättras och blir mindre energikrävande, samtidigt som miljöutmaningarna minskar. För Sveriges del tror han mer på andra lösningar.

– Jag tror att vi kanske kommer att bygga avsaltningsanläggningar vid storstäderna för att av strategiska skäl ha en säkring där. Men jag tror faktiskt att återanvändning av avloppsvatten i längden kommer att bli större än avsaltning i Sverige.

Text: Dag Kättström på uppdrag av forskning.se

Spara på vattnet

Ta korta duschar i stället för att bada i badkar. Samla upp regnvatten från takrännor för att vattna trädgården. Stäng av kranen när du borstar tänderna eller tvålar in dig.

Diska inte under rinnande vatten. Ställ en kanna med vatten i kylskåpet så har du kallt vatten redo, istället för att spola i kranen tills det blir kallt. Laga onödiga läckor och droppande kranar, över tid kan många kubikmeter gå till spillo.

Vattna inte med dricksvatten. Spola ur vattnet som stått still i kranen. Det kan man samla upp för att till exempel vattna växter med.

Källa: Havs- och vattenmyndigheten

Vart tar grundvattnet vägen?

I Sverige regnar det mycket, men under sommaren tas allt vatten upp av växtligheten och avdunstar, så allt grundvatten måste bildas under höst och vinter. Och där har Sverige problem. Urberget som landet ligger på lämpar sig dåligt för grundvatten. Det håller kvar begränsade mängder och resten rinner sakta ut mot omkringliggande hav.

Situationen har blivit allt värre de senaste åren och i princip hela Sverige är idag drabbat av lägre grundvattennivåer än normalt. 2018 utfärdade 85 kommuner olika typer av restriktioner för vattenanvändning.

Grundvattennivåerna juni 2019, Källa: SGU

Vi finns där du är @forskningsnyhet

Saltvatten räddning när grundvattnet sinar

 lästid ~ 7 min