Прессованная вода

Технология опреснения существует уже несколько десятилетий. Но превращение соли в пресную воду требует много энергии и денег, поэтому ее редко используют.

В таких местах, как Сан-Диего и Дубай, где пресной воды мало, люди обращаются к машинам, которые извлекают соль из морской воды, превращая ее в чистую питьевую воду.

Этот процесс, называемый опреснением, превращает морские и солоноватоводные грунтовые воды в питьевую воду с середины 20 века. В ближайшем будущем эта технология может стать все более важной, поскольку повышение температуры и неустойчивый режим дождя при изменении климата угрожают запасам пресной воды. Города с растущим населением и засушливым климатом могут столкнуться с проблемой нехватки воды, как Кейптаун в начале 2018 года. Но опреснение также является дорогостоящим и энергоемким. Многие исследователи работают над улучшением технологии, чтобы она могла охватить большее количество людей, и решать проблему изменения климата, не внося в него никакого вклада.

Несмотря на проблемы, ожидается, что в следующие несколько десятилетий во всем мире будет развиваться опреснительная промышленность.

«Она должна расти, потому что опресненная вода совершенно не зависит от климата и дает очень надежные объемы воды хорошего качества для использования в различных секторах», – говорит Манзур Кадир, ученый-эколог из Университета Организации Объединенных Наций.

По словам Кадира, сегодня существует более 15 000 опреснительных установок, перекачивающих около 95 миллионов кубометров опресненной воды в день. Около половины этой воды производится на Ближнем Востоке и в Северной Африке, регионах с обширной береговой линией, минимальными ресурсами пресной воды и свободным доступом к дешевой энергии ископаемого топлива.

Освежиться

Технология опреснения началась с простого кипячения воды. Первая опреснительная установка, построенная в Англии в 1945 году, нагревала воду так, что она испарялась в виде пара, оставляя соли, а затем охлаждалась и конденсировалась в виде пресной воды. Такой подход с использованием тепла и испарения преобладал в раннем опреснении и все еще распространен на старых заводах, особенно на Ближнем Востоке. Но термическое опреснение является очень энергоемким и поэтому может быть дорогостоящим в зависимости от стоимости энергоснабжения.

В 1960-х годах в мире опреснения начала распространяться новая технология, называемая обратным осмосом (Reverse osmosis/RO). RO работает, проталкивая соленую воду под очень высоким давлением через серию тонких полимерных мембран, которые пропускают молекулы воды, но улавливают более крупные соли и минералы. По словам Беатрис Майор, исследователя из Международного института прикладного системного анализа в Лаксенбурге, после того, как первая установка обратного осмоса была построена в Кувейте, технология быстро распространилась и сейчас занимает около 70 процентов мирового рынка.

Хотя RO доминировал на протяжении десятилетий – и, по словам Мэра, он, вероятно, будет продолжать это делать в ближайшие десятилетия, – исследователи постоянно стремятся сделать этот метод более дешевым, более эффективным и менее расточительным. Опресненная вода в среднем в два-три раза дороже, чем более традиционные источники воды. Одна из самых больших затрат на опреснительную установку – это энергия, используемая для ее поддержания.

Но когда дело доходит до энергии, существует физический предел эффективности этих технологий, – говорит Джон Линхард, инженер-механик, 30 лет изучавший очистку и опреснение воды в Массачусетском технологическом институте. Он объясняет, что для разделения соли и воды всегда требуется определенное количество энергии. А благодаря улучшенным мембранам и устройствам рекуперации энергии многие установки обратного осмоса уже приближаются к этому пределу.

Это не останавливает таких исследователей, как Линхард, от попыток выяснить, как еще снизить эти затраты на энергию. Например, группа Линхарда провела много исследований о пользе опреснения партиями, а не непрерывной эксплуатации установки для экономии энергии. Некоторые исследователи ищут совершенно уникальные подходы, такие как использование жидких растворителей для разделения воды и солей с минимальными затратами энергии.

Энергия для опреснения

Другие ученые обратились к возобновляемым источникам энергии как к способу уменьшения выбросов парниковых газов опреснением и потенциально снижения затрат. Небольшие прототипы электростанций начали работать на фотоэлектрической энергии, и в настоящее время Дубай работает над проектом, который к 2030 году будет использовать солнечную энергию для всех своих опреснительных установок. Другие ученые экспериментируют с солнечной энергией и старым процессом термического опреснения, используя энергию солнца для нагрева и испарения воды. Однако ни один из этих подходов не готов к массовому внедрению.

Растущей опреснительной промышленности также придется иметь дело с растущими объемами сверхконцентрированных сточных вод. По оценкам Кадира, в результате глобальных усилий по опреснению ежедневно производится 142 миллиона кубометров рассола, что примерно на 50 процентов больше, чем объем пресной воды, производимой ежедневно.

Большая часть рассола в настоящее время сбрасывается в море, и, если не делать это ответственно, это может угрожать морской жизни, которая вступает в контакт с сверхсоленой водой и любыми химическими веществами, оставшимися в процессе опреснения. Хотя в отрасли есть способы борьбы с отходами, Кадир предупреждает, что это может стать растущей проблемой, поскольку отрасль продолжает расширяться.

По словам Кадира, даже с учетом этих возможных улучшений опреснение сегодня остается невероятно дорогим для некоторых стран. Строительство опреснительной установки может стоить миллиарды долларов и занимает несколько лет. Хотя есть исследования, направленные на то, чтобы сделать этот процесс более доступным, доступность по-прежнему является ограничивающим фактором.

«Очень сложно достичь ценовых показателей, доступных для людей, живущих на 2 доллара в день», – говорит Линхард.

Поскольку планета сталкивается с неопределенным водным будущим, с помощью опреснения будут продолжать откачивать пресную воду для жаждущих городов. Сможет ли технология делать это при переходе на возобновляемые источники энергии и достижении тех частей мира, которые в этом больше всего нуждаются, еще предстоит увидеть.

Вас также может заинтересовать: Восемь моллюсков решают, будут ли люди в городе получать воду или нет

Как речная вода становится питьевой?

Время на прочтение

Открыть кран и налить воду в чайник — что может быть проще? Взять речную воду, очистить её до состояния питьевой, а потом грязный канализационный сток превратить обратно в чистую воду — что может быть сложнее? И затратнее. Разбираемся, как вода из рек попадает к нам в кран и сколько приходится платить за её очистку.

71% нашей планеты покрыт водой. В основном, солёной водой, абсолютно непригодной для питья. В общем количестве мировой воды всего 3% пресной. Если из этого скромного объёма убрать 68% льдов на полюсах и 30% подземных пресных источников, останется 0,8% в вечной мерзлоте, 0,2% в озёрах, 0,006% в реках и ещё чуть-чуть в атмосфере. То есть, количество легкодоступной пресной воды на планете мало, а та, что есть, чаще всего не подходит для питья без обработки. Так что примем за отправную точку тот факт, что питьевая вода — дорогой и дефицитный ресурс.

Россия лидирует по количеству поверхностной пресной воды, поэтому чаще всего воду для городского водоснабжения берут из крупных озёр и рек. Для небольших поселений используются артезианские скважины. Но даже в тех местностях, где протекают относительно чистые реки или прорыты скважины, вода требует подготовки перед тем, как её можно будет использовать для центрального водоснабжения, ведь в воде могут быть вирусы, опасные бактерии, тяжёлые металлы и прочие химические загрязнения. Так железистая вода бьёт по печени и сердечно-сосудистой системе, избыток фтора портит зубы и кости, диоксины, оставшиеся от сжигания мусора, вредят нервной системе и вызывают рак, слишком жёсткая вода провоцирует образование камней в почках, а свинец отрицательно влияет на развитие детей и вызывает анемию. А уж про бактерии и вирусы и так всё понятно — заболевания, аллергии и расстройства ЖКТ обеспечены. Да и использованную воду тоже хорошо бы очищать, а не просто сливать обратно в реку.

Городской цикл очистки воды состоит из двух этапов: забор воды из водоёмов и очистка для использования в водопроводах, а затем очистка получившихся канализационных стоков и сброс воды обратно в водоёмы. То есть водоснабжение и канализация.

Очистка воды для водопровода

Сперва на примере Москвы разберёмся, как вода попадает в водопровод. Как сообщает сайт Мосводоканала, «централизованное водоснабжение московского региона осуществляется, в основном, из поверхностных водоисточников. Ими являются Москворецко-Вазузская и Волжская водные системы, в которые входят 15 водохранилищ и тракты подачи воды — река Москва с притоками и канал им. Москвы.» Общая суточная водоотдача водозаборных станций столицы составляет 11 млн кубометров, что почти вчетверо превышает потребление.

Москвичи пьют воду из протекающей через весь город реки Москвы, хотя эта мысль сперва пугает. На самом деле, прежде чем содержимое судоходных рек попадёт в квартиры, вода проходит комплексную очистку на одной из четырёх станций водоподготовки. Места забора воды из рек закрыты и тщательно охраняются — это буквально стратегические объекты.

После грубой фильтрации воду озонируют, избавляясь от органики всех размеров, и смешивают с коагулянтами и флокулянтами. Эти реагенты «сбивают» оставшиеся загрязнения в хлопья, которые затем оседают. Смешивание воды с реагентами происходит в течение десяти минут — при меньшем времени хлопья не образуются, при более длительном смешивании уже начинают разрушаться. После отстоя осадка, воду вновь озонируют и отправляют фильтроваться.

В качестве фильтра выступает двухметровый слой песка, сквозь который вода проходит естественным образом. Очищают такой фильтр примерно раз в сутки напором чистой воды с обратной стороны. Далее воду переливают в другой резервуар, где она так же, под собственным весом проходит через полутораметровый слой древесного угля.

Последним этапом очистки выступают мембраны, способные задержать частицы с размером всего 0,01 микрон (это не опечатка). Каждый час мембраны чистятся обратным потоком воды. С этого момента вода считается питьевой, то есть полностью безопасной для здоровья. Анализ воды на всех этапах производится каждые четыре часа, а в условиях повышенного риска (например, весеннее половодье) раз в час.

Кстати, хлором воду не чистят — его, вернее безопасный гипохлорит натрия, добавляют в самом конце, чтобы предупредить заражение воды во время прохождения по городским трубопроводам. По крайней мере в Москве холодная вода из-под крана официально считается полностью безопасной для питья без дополнительной очистки и кипячения.

Очистка канализационных стоков

Превратить речную воду в питьевую непросто, но ещё сложнее канализационный сток очистить до состояния чистой и безопасной для экологии воды. Столицу обслуживают четыре водоочистных станции, куда стекается сточная вода из канализаций. Самая крупная и современная из них, Курьяновская, после модернизации способна обрабатывать до 3,1 млн кубометров в сутки. Люберецкие сооружения при необходимости примут ещё 3 млн кубометров, Зеленоградские и Бутовские вместе — 220 тыс. кубометров. То есть запас мощности очистных сооружений, которые превращают московские стоки в чистую безопасную воду, вдвое превышает текущее потребление города.

Работают они так. Сперва по трубам сток поступает в приёмную камеру очистной станции — это большие резервуары, до недавних пор открытые, от которых невыносимый запах разносился на километры вокруг. К счастью, московские очистные сооружения накрыли специальными крышками, поэтому жители окрестных домов наконец смогли забыть о запахе канализации.

Невыносимо грязная вода с огромным количеством мусора, спущенного в канализацию, проходит грубую механическую очистку, в ходе которой удаляются все посторонние предметы, видимые глазом. Сухой остаток прессуется и вывозится на полигоны хранения.

Далее в отстойниках часть грязи оседает естественным образом, после чего воду, всё ещё грязную и дурно пахнущую, можно отправлять на аэрирование. В ходе этого процесса в аэротенках (это не опечатка!) воду смешивают со специальным илом и бактериями, которые «съедают» большую часть загрязнений и органики.

Оседающий ил медленно убирается илососами. Вы, наверное, встречали фотографии очистных сооружений, где в круглых бассейнах от центра к краю построен мостик. Это и есть илосос, который медленно вращается, словно стрелка часов, и собирает со дна ил. К концу работы илососа вода становится визуальной чистой, но ещё не безопасной.

На последнем этапе воду на московских очистных сооружениях обеззараживают мощными кварцевыми лампами и затем сбрасывают в реку. Формально бывший канализационный сток чище, чем вода, забранная из реки для первичной очистки для водопровода. Кстати, ни хлорировать, ни озонировать канализационную воду нельзя, иначе остаточные следы газа и химикатов попадут в реку и заодно с бактериями уничтожат всё живое.

Очиститель воды в кармане

Идея портативного средства для очистки любой воды до уровня питьевой была актуальна всегда. Во время Первой мировой солдаты изготавливали фильтры из песка, гравия и кирпича, для индивидуального использования предназначались таблетки с хлором и дехлорирующий агент. Сейчас в российские военные ИРП вкладывают таблетки для обеззараживания воды с натриевой солью дихлоризоциануровой кислоты.

В 2008 году настоящим прорывом стал трубчатый фильтр LifeStraw от швейцарской компании Vestergaard, через который можно пить воду буквально из любого водоёма, хоть из лужи. Отличием LifeStraw от типичных угольных фильтров стало применение трубчатой мембраны с порами в 0,2 микрона, которая справлялась с бактериями и паразитами лучше угля. Ранние версии LifeStraw не защищали от тяжёлых металлов и вирусов, но обновлённый LifeStraw Flex смог отфильтровать и их. Разные версии LifeStraw имеют ресурс от 1800 до 4000 литров и стоимость от $19,95.

Сейчас в продаже можно найти множество туристических бутылок и трубок с фильтрами, однако, стоит обращать внимание на фильтрующий элемент. Если в описании упоминается только уголь, не стоит рисковать, набирая воду из луж и стоячих водоёмов — ограничьтесь водопроводной водой. Уголь дезодорирует воду, убирает тяжёлые металлы и хлор, но пропускает вирусы и бактерии.

Сколько стоит очистка воды

Научно-техническая магия по превращению миллионов тонн отходов в воду звучит здорово, но сколько стоит такой сложный процесс? В открытом бюджете Москвы на сбор, удаление отходов и очистку сточных вод выделено около 900 млн. рублей в год, и это только обеспечение работы уже действующей инфраструктуры. А затраты на обновление и строительство новых сооружений могут исчисляться миллиардами.

Это при том, что меры эффективного использования и экономии позволили снизить траты воды даже в Москве, хотя население столицы за 20 лет выросло на треть. По данным всё того же Мосводоканала, в 2018 году москвичи тратили около 3 млн кубометров воды. Если в 1995 году каждый житель города сливал в канализацию порядка 450 литров в день, то теперь около 202 литров.

Важен и тот факт, что немалые деньги при очистке воды уходят на энергоснабжение. В США, к примеру, это 4% всей потребляемой электроэнергии.

Можно ли дешевле?

Если под рукой у предприятий водоснабжения нет дешёвых и экологически безопасных (редкое сочетание) источников энергии, то придётся обходиться тем, что есть, то есть использовать местные энергокомпании и платить им по установленным тарифам. Некоторую экономию в перспективе может дать обновление оборудования станции, но для этого требуются серьёзные инвестиции. Остаётся один путь: повысить эффективность энергопотребления, не снижая качества очистки.

Для Японии энергозатратность очистки воды тоже стала проблемой — на это уходит 0,7% электроэнергии страны, а электричество на острове значительно дороже российского. Юкио Хираока, главный специалист подразделения Water & Environmental Systems в Toshiba Infrastructure Systems & Solutions Corporation, предложил идею динамического изменения воздушного потока для аэрации воды в течение суток. На аэрацию, необходимую для жизнедеятельности бактерий, приходится до 60% электроэнергии очистных сооружений, однако поток стоков меняется в зависимости от времени дня — в утренние и вечерние часы больше, ночью новых стоков почти нет, излишняя аэрация уже очищенной воды ничего не даст. А значит, вместо постоянного аэрирования на одной мощности, можно менять подачу воздуха, сохраняя эффективность очистки воды.

Для определения качества воды используется маркер NH4-N, количество которого говорит о готовности стоков к дальнейшей очистке. Основываясь на этом факте, Toshiba создала сенсор, который проверяет концентрацию NH4-N и количество растворенного в воде кислорода. Специальный софт считывает показания датчика и при необходимости «подкручивает вентиль», прекращая бессмысленную избыточную аэрацию.

Разработка Toshiba снизила воздушный поток на 10,3%, что позволило окупить её чуть больше, чем за два года и впоследствии снизить затраты на очистку воды за счёт уменьшения потребления электричества воздушными насосами. Решение Toshiba не требует переоснащения очистных сооружений — это лишь сенсор, компьютер и ПО, но в случае применения решения в масштабах целой страны, например, России, экономия на очистке воды будет исчисляться миллиардами рублей.

«Структурированная» вода

Это, на самом деле, модификация мифа о «памяти» воды, только осовремененная. Нынешняя «альтернативная» медицина и целители из программы «Битва экстрасенсов» обожают говорить о «структурированной» воде. Её получают разными способами: «структурируют» молитвами, заклинаниями, волшебными пассами рук. А ещё — пропустив воду через электрическое или магнитное поле. А затем предлагают её пить, как супер-лекарство от всех болезней. Но и медики, и биологи категорически отрицают приписываемые «структурированной» воде поразительные целебные свойства. Конечно, вода, как любое вещество на планете, реагирует на внешние воздействия. Под воздействием электрического поля молекулы воды упорядочиваются — но стоит только убрать это поле, и через миллиардные доли секунды вода возвращается в исходное состояние.

Кроме того, вода — диамагнетик. Она просто не «помнит» воздействия поля. Равно как не действуют на воду и чудодейственные молитвы. О родниковой воде, которая якобы чистит организм, но не выдерживает никакой научной критики, даже говорить не будем — к сожалению, многие люди, несмотря на многочисленные проверки и специальные репортажи по теме, все равно ездят за сотни километров на странные родники за «живой структурированной» водой.

Ещё одна версия мифа о «структурированной воде» — дейтерий. «Дейтериевый» миф утверждает, что при заморозке воды (для структурирования) надо удалять первую корку льда на ней — и тогда из воды будет удалено «дейтериевое зло». Кто-то наверняка читал подобные рекомендации у «светил народной» медицины вроде доктора Неумывакина. Для того, чтобы раз и навсегда тему дейтерия закрыть, потребуется чуть-чуть химии.

Обычный атом водорода состоит из протона и вращающегося вокруг него электрона, атомная масса водорода = 1. А дейтерий – это изотоп водорода (его ядро состоит из пары протон + нейтрон) и он в два раза тяжелее. Оксид дейтерия – D2O – это тяжелая вода, которая используется в работе АЭС, но сам этот изотоп не радиоактивен. Чтобы получить для работы АЭС эту самую тяжёлую воду, нужно несколько сложнейших процессов с электролизом и спецтехникой. И в природе «жуткого дейтерия» крайне мало: на 5 000 атомов обычного водорода — лишь 1 атом дейтерия. Такое соотношение говорит только об одном: искать и «удалять» дейтерий в питьевой пресной воде — это примерно то же самое, что добывать золото или нефть из морской воды.

И, как говорится — чтобы два раза не вставать — неплохо знать, что тяжелая вода в быту может существовать лишь в ничтожных дозах, и для человека практически неопасна. Поэтому можно воду кипятить, не боясь дейтерия, и не замораживать. Кстати, даже существует мнение, что дейтерий полезен, ибо увеличение доли тяжёлой воды в пределах разумного может тормозить процессы старения. Это пока только гипотеза медиков-геронтологов, но как только мы найдём достоверные данные о ней, мы ими непременно поделимся с нашими читателями.

Учёные разработали два новых метода опреснения воды

Практически одновременно инженеры из Массачусетского технологического института (MIT) и Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне (UIUC) предложили новые способы опреснения солёной воды. Метод MIT основан на ударных волнах, а UIUC использовали для отделения соли от воды пористый материал нанотолщины.

Если в кране нет воды

Потребление воды в мире постоянно возрастает, и в некоторых густонаселённых регионах планеты её начинает не хватать. Проблема нехватки пресной воды уже не является прерогативой африканских пустынь. Несмотря на то, что Мировой океан покрывает 70% поверхности нашей планеты, питьевой воды на ней крайне мало.

В Калифорнии из-за трёхлетней засухи недосчитались примерно годовой нормы осадков, из-за чего властям пришлось ввести ограничения на использование воды. В Китае строят одну из крупнейших станций по опреснению воды в Бохайском заливе рядом с городом Таншань.

Обычными способами опреснения воды являются обратный осмос — проталкивание воды через мембрану, задерживающую частицы соли, перегонка — кипячение с последующим сбором и охлаждением пара, или электродиализ – изменении концентрации электролитов в растворе посредством электрического тока. Эти способы крайне энергозатратны.

Опреснение шоком

При обычном электродиализе в сосуде для разделения делают перегородки из полупроницаемых мембран. Фильтрующие мембраны пропускают воду и задерживают более крупные частицы соли. Эти мембраны расположены поочередно и разделяют общий объем на множество полостей. Через ванну с раствором пропускают постоянный электрический ток, который приводит ионы растворенных солей в движение.

Противоположно заряженные ионы движутся в противоположные стороны, но из-за того, что ванна заполнена препятствующими движению ионов мембранами, ионы задерживаются на ближайшей мембране, соответствующей их заряду, и остаются в полости между двумя мембранами. В результате между одной парой мембран происходит повышение концентрации ионов (эту воду сливают обратно в море), а между другой – понижение, то есть получается пресная вода.

В новом процессе, получившем название шоковый электродиализ, вода течёт через фритту – пористый керамический материал. С обеих сторон масса материала ограничена электродами. Достаточно сильный постоянный ток, протекающий между электродами, приводит к тому, что в потоке возникает ударная волна, чётко разделяющая поток на две части – в одной из которых течёт чрезвычайно солёная, а в другой — пресная вода. Остаётся только разделить потоки простой перегородкой.

В этом процессе не используются мембраны, ничего не засоряется и не требует очистки, при этом обеспечивается постоянный поток воды через недорогой в производстве материал. Эффект, лежащий в основе процесса, был открыт несколько лет назад учёными из Стэнфордского университета.

Специалисты из MIT утверждают, что процесс можно использовать не только для опреснения, но и для очистки воды. Например, в процессе проведения работ по гидравлическому разрыву пластов образуется много солёной и загрязнённой химикатами воды, которую можно было бы очищать подобным образом. К тому же, по утверждению учёных, электрический ток, необходимый для организации процесса, достаточно сильный для того, чтобы убивать бактерии и стерилизовать воду.

Тонкий подход к опреснению

Инженеры из Иллинойса, тем не менее, предлагают свой вариант опреснения воды путём фильтрации её через мембрану. Однако их мембрана из дисульфида молибдена имеет толщину всего в несколько нанометров. Инженеры из UIUC утверждают, что их фильтр энергетически гораздо более выгоден, чем обычные фильтры для обратного осмоса, которые требуют больших энергетических затрат.

Для опреснения воды через фильтры обычно требуется создавать большое давление, а мембраны быстро засоряются и требуют очистки или замены. Но по утверждению инженеров, давление, необходимое для опреснения воды, пропорционально толщине мембраны. Многие учёные даже пытались использовать для фильтрации воды графен, но столкнулись со специфическими трудностями при взаимодействии его с водой.

Инженеры из UIUC взяли дисульфид молибдена, поскольку в нём молибден находится в окружении двух атомов серы. В результате у тонкого «листа» MoS2 снаружи находится сера, а молибден – внутри. Если в таком листе сделать отверстие, вокруг него будет кольцо из атомов молибдена.

Как будем опреснять?

Прогресс не стоит на месте, и новые технологии появляются очень быстро. Время покажет, какая из упомянутых идей пройдёт проверку реальностью. Возможно, что для повышения эффективности различные технологии будут использоваться вместе. Главное, чтобы в результате они дали много пресной воды как для питья, так и для пищи – ведь основными потребителями пресной воды являются фермерские хозяйства.

Вода в бутылках — лучше фильтрованной и водопроводной

Действительно, есть марки бутилированной воды, от которой, говоря словами О. Генри, «хромые начинают видеть, а слепые — ходить». В основном это происходит со слепыми, когда они видят ценник на супермодную артезианскую воду, и в ужасе убегают из магазина. Если честно, «модная артезианская вода» по 400 рублей за бутылку ёмкостью 0,5 л имеет точно такие же вкусовые показатели, как «обычная питьевая вода» по 50 рублей за бутылку ёмкостью 2 л. Но можно бесконечно спорить о вкусах воды, и, если вам вкусно и кошелёк позволяет покупать дорогую и 100%-но чистую брендовую воду, — на здоровье.

Обычная же бутилированная вода из супермаркета — и вот здесь начинается развенчание мифа — это нередко именно обычная вода из-под крана. Только пропущенная через фильтр! По правде говоря, производители недорогой бутилированной воды тоже свою воду фильтруют. Для этого они закупают и устанавливают промышленные очистительные фильтры. То есть надо понимать: бутилированная вода — это та же фильтрованная вода.

А еще бутилированную воду наливают в бутылки из PET-пластика, который под прямыми солнечными лучами «щедро делится» своими химическими компонентами с водой. В последнее время всё активнее «зелёное движение» против использования пластика, и есть немало материалов на эту тему. В одном из последних докладов ВОЗ указано: почти 94% бутилированной воды содержит в себе микрочастицы опасного пластика.

Так зачем тогда покупать воду в бутылках? Зачем пить попавшие в неё нефтепродукты, если можно просто купить фильтр и совершенно точно, без остатка, очищать питьевую воду?

Фильтрованная вода = «мертвая» вода

Когда человек здоров, он может достаточно долго пить как воду из крана, так и дистиллированную воду. И не иметь никаких серьёзных последствий для организма. Правда, если долго пить водопроводную воду (особенно если коммуникации в вашем доме не менялись лет 20-50), то со временем проблемы всё же появятся. И зависеть они будут напрямую от качества и степени загрязнённости воды из крана.

Про дистиллированную воду тоже пишут разное: мол, она «вымывает» из организма кальций и другие важные минеральные вещества. Это антинаучное утверждение. Дистиллированная вода нейтральна по своей сути. Она не может вредить человеку, хотя и лишена полезных и, возможно, требуемых нам веществ.

И если уж совсем честно, то пить просто чистую (а иногда и дистиллированную воду) гораздо полезнее для человека, чем употреблять газированные лимонады с большим количеством сахара. Та же всемирно любимая «кола» имеет химический состав, который многие исследователи считают агрессивным — и то правда, если «колой» можно чистить ювелирные изделия. Подобные напитки, что уже давно исследовано и доказано, влияют на обмен веществ в человеческом организме, и действительно способствуют выведению из него важных нам микроэлементов.

Так, учеными и медиками давно и тщательно изучены причины остеопороза, типичного заболевания среднего и старшего возраста. Остеопороз напрямую связан с вымыванием кальция из костей, из-за чего они становятся хрупкими и ломкими. А одной из веских причин остеопороза является неумеренное употребление газировки. Об этом и пишут в соответствующей литературе и заявляют такие авторитетные учреждения, как Исследовательский институт пищи человека USDA.

Понятно, что в современном городе вы не можете всё время пить дистиллированную воду, да вам это и не нужно. Но если вы беспокоитесь о «минералах в своём теле», то знайте: чтобы получить из питьевой воды суточную норму жизненно важного элемента натрия, нужно пить 120 литров воды. В ДЕНЬ. А для пополнения суточной нормы калия потребуются 40 литров. В ДЕНЬ. Кто сможет осилить такой питьевой объём? Да никто.

Поэтому все рассказы про воду, обогащённую минералами, кальцием и прочую «воду с золотом и витаминами», можно считать исключительно рекламным «заходом» с целью привлечь доверчивого покупателя. И даже действительно лечебную минералку нельзя пить без назначения и наблюдения врача: в лучшем случае она не поможет, в худшем – навредит. И это будет точно хуже, чем просто пить очищенную или даже дистиллированную воду.

Одна из немногих важных минеральных добавок к воде, которая точно нужна организму, — магний. Его дефицит вреден для сердечно-сосудистой и нервной систем, и магний в дефиците у большинства жителей городов. Поэтому производители фильтров добавляют в сорбенты доломит: он обеспечивает воду магнием. Или можно выбрать себе фильтр с дополнительной минерализирующим модулем, содержащим магний. Вода из такого фильтра будет и чистая, и минерализованная.

Память воды, «как зарядить воду по телевизору» и другие мифы о живой и мертвой воде

Профессиональный журналист, циник и автор лекций на тему «Искусство быть мерзавцем», к тому же — знаменитый петербуржец, Александр Невзоров, любит высмеивать тех, кто говорит: «В СССР было лучшее в мире образование». Нет, журналист не отрицает качество знаний, которые давала советская научная школа. Но как бы вскользь вспоминает, как в конце 80-х – начале 90-х воспитанники «классической советской школы» массово лечили болезни на телесеансах Анатолия Кашпировского и заряжали воду пассами Алана Чумака.

Несмотря на всю открытость информации в нынешнем пронизанном технологиями мире, многие люди до сих пор верят в допотопные мифы. Вроде того, что красная шерстяная нитка защищает от сглаза. Или что вода, пропущенная через фильтр, становится «мёртвой». А подоспевшие «документальные фильмы» о «памяти воды» только подкрепляют мифотворчество среди, казалось бы, умных и образованных людей.

Сегодня мы поговорим о том, что знаем точно, и что является сутью и смыслом нашей работы. Мы постараемся разрушить несколько абсурдных утверждений относительно воды. Пусть эта статья станет первой в пока неизданной книге «Аквафор: мифы и правда о воде».

Вода с шунгитом — волшебная.

С 80-х гг. ХХ века в «моду» вошла шунгитная вода. Шунгит, или «пробирный камень», — это докембрийская горная порода, занимающая по составу и свойствам промежуточное положение между антрацитами и графитом. Шунгит действительно обладает сорбционной способностью. Он (в незначительных количествах) поглощает и удаляет из воды тяжёлые металлы, органические вещества, убивает неприятные запахи и привкусы.

В общем, смотрится неплохо, да? Но тут есть несколько проблемных точек. Первая – обычный и всем известный активированный уголь сорбирует вещества из воды в 60-70 раз эффективнее. Достаточно заглянуть в Википедию, чтобы узнать: сорбционная ёмкость шунгита — 10 мг/г, а у активированного угля — 600-700 мг/г.

Во-вторых, очевидно, что свойства шунгита (даже без учета сравнения с активированным углем) вовсе не уникальны. Вместо шунгита в насадках фильтров для «выхватывания» микроорганизмов, образующих активный ил в воде, используют и керамзит, и специальные пластмассы, и щебень. И другие достаточно недорогие и эффективные материалы, которые могут быть доступны в конкретной местности. Вообще, типов сорбентов для очистки и фильтрации воды довольно много, хотя с научной и экономической точки зрения эффективность активированного угля является наиболее очевидной.

Наконец, стоит знать, что в шунгите (залегающем в земле), может присутствовать до 10% неорганических примесей. Шунгит могут добывать из мест, где в породе есть разные руды, тяжёлые металлы и прочее — и, так или иначе, эти примеси могут потом попасть в вашу «чистую питьевую воду» из шунгита. В связи с этим можно сказать: шунгит вовсе не плох, но фильтровать им воду, скорее нецелесообразно для обывателя. Хотя трудно отрицать, что на продаже «чистейшего чудотворного шунгита» могут неплохо заработать добывающие его дельцы, накручивающие при продаже до 5 000% к его реальной стоимости.

Домашние фильтры-кувшины для воды одинаково бесполезны?

О фильтрах-кувшинах в России знают уже лет 20, и многие привыкли к подобному кувшину в интерьере своей кухни. Однако большинство людей полагает, что кувшины разных производителей различаются между собой только ценой, литражом и цветом крышечки. Но у разных производителей действительно разные технологии и очистки, и самого производства кувшинов-фильтров. Как следствие, результаты тоже разные. Но кроме профессионалов и энтузиастов вопросами различий фильтров-кувшинов как-то никто не озадачивался.

На деле разница есть. И прежде, чем покупать себе фильтр-кувшин за 500 или 1 000 рублей, нужно учесть два ключевых момента:

1. Чтобы кувшин действительно чистил именно вашу воду, нужно выбрать правильный картридж. Исходя из проблем «домашней воды» из крана, выбирайте картридж-фильтр под конкретную проблему: например, для очистки от ржавчины или для смягчения жёсткой воды. Если честно, фильтры-кувшины могут справиться и с очень жёсткой водой, но ёмкости фильтрующего модуля хватит совсем ненадолго.

Чтобы действительно смягчать очень жёсткую воду, нужен не компактный кувшин-фильтр, а полноценная обратноосмотическая система. Это мощная система фильтров, которая может «закрыть» все проблемы с водой: начиная от механической чистки, заканчивая удалением всех загрязнителей (даже вирусов!) и минерализацией воды магнием. Фильтр-кувшин же, со своей стороны, поможет зачистить воду от механических загрязнений вроде ржавчины, токсинов и остаточного хлора, которых в водопроводной воде предостаточно. Тем не менее, воду после фильтрации кувшином придется всё-таки кипятить (в то время как воду из обратноосмотического фильтра можно пить без кипячения).

2. Если вы с восторгом наблюдаете, как за 2-3 минуты кувшин фильтрует литр воды, не спешите радоваться. Скорость фильтрации воды может быть минусом, а не плюсом фильтра-кувшина! Особенно если визуально заметно, что отфильтрованная вода сохраняет какой-то оттенок или муть. Если у вас — именно такой случай, то, скорее всего, вы столкнулись с т. н. канальным эффектом фильтра-кувшина.
Дело в том, что стандартное содержимое фильтра любого кувшина — это смесь ионообменной смолы и активированного угля. В этой фильтрационной смеси текучая вода склонна быстро пробивать ручейки-канавки-каналы, по которым она «со свистом» пролетает, практически не очищаясь. Отсюда и высокая скорость пролива через фильтр, и низкое качество очистки.

Несколько лет назад мы в «Аквафоре» нашли способ улучшить форму и содержание фильтрующего модуля. Чтобы избежать «канального эффекта», не давать сорбенту буквально кучковаться и разваливаться, мы разработали синтетическое волокно «Аквален-2». Буквально оплетая частицы угля и смолы в фильтре, «Аквален-2» держит форму сорбирующего материала и не позволяет воде пробивать ручейки и каналы. Но только этим «устранением канального эффекта» свойства «Аквалена-2» не ограничены: он задерживает ионы тяжелых металлов. А также не позволяет вымываться из сорбента ионам серебра, которые убивают бактерии. При этом стоит отметить: скорость протекания воды через фильтр не уменьшается — но в вашем кувшине будет гарантированно чистая питьевая вода.

Вода, настоянная на Моцарте, – живее воды на Nirvana

Все, наверное, читали про то, что структура вода меняется в зависимости от того, какую музыку включать над ёмкостью с ней. Есть ещё впечатляющий фильм «Великая тайна воды» с участием «новатора» Эмото Масару: там красивые снежинки формируются под классическую музыку, а уродливые – под рок и гранж. Или ещё так: рядом с водой говорят слово, например, «дурак» — и потом показывают уродливую форму полученного кристалла воды. А когда воде говорят «умница», форма кристалла красивая и симметричная.

На неокрепшие умы такая картинка действует безотказно. Но вот незадача: все эти эксперименты оказались подделкой, никак к науке не относящейся. Выяснилось, что при проведении экспериментов не соблюдались правила двойного слепого тестирования. Это, на простом языке, означает, что экспериментатор мог сам отбирать результаты тестов. И, конечно, отобрал то, что подтверждало его концепцию. Все последующие независимые перепроверки опытов Масару его «научных догадок» не подтвердили. «Вишенкой на торте» разоблачения оказалось и то, что сам Масару не имеет никакого естественнонаучного образования — он дипломированный специалист по международным отношениям.

С точки зрения науки, памяти воды не существует. Да, при низких температурах молекулы воды образуют относительно упорядоченные структуры – но лишь на миллионные доли секунды, а затем они распадаются. Форма кристаллов обусловлена физико-химическими условиями, но точно не зависит от слов и прочих внешних «воздействий». В рамках борьбы с антинаучными материалами Масару и его последователей (которых в середине «нулевых» развелось довольно много), академики РАН даже выпустили бюллетень «В защиту науки», где подробно описали все ошибки и недостоверности упомянутого фильма. Когда кто-то начнет вам рассказывать про «память воды», сразу отправляйте любителей эзотерики и прочих «магических пассов» штудировать научную литературу и материалы реальных исследований.