Lilla örepubliken Malta mitt ute på Medelhavet får 60 procent av sitt dricksvatten från omvänd osmos. Fyra anläggningar jobbar dygnet runt för att salta av havsvattnet runt ön för att det ska gå att dricka. En knäckfråga är hur man ska minska energiåtgång och kostnader för processen.
Ibland märks frånvaron av något tydligare än närvaron. Ta vatten till exempel, och bristen på det, på Malta. Redan när man flyger in över ögruppen syns det hur torrt landet är. Ytvatten i form av sjöar och floder saknas i princip helt på ön, och grundvattennivån måste övervakas noga för att inte sjunka.
Trots det klarar landet numera vattenförsörjningen bra. För 40 år sedan var det däremot rejäl kris. Grundvattnet kunde inte längre användas hållbart.
– Fram till slutet av 70-talet eller början av 80-talet var alla sektorer på Malta, inklusive hushåll, jordbruk och industri, beroende av grundvatten för sin vattenförsörjning, berättar dr Michael Schembri, policychef vid vattenavdelningen vid landets energi- och vattenmyndighet, EWA.
Vi träffas på EWA:s huvudkontor i Qormi på Malta. Egentligen indikerar adressen bara en stadsdel i vad som är mer eller mindre en sammanhängande stad över hela huvudön, så tätbebyggd som den är. Huvudstaden Valletta utgör snarare ett område på ön än en avgränsad tätort. Något som självfallet även får tydlig effekt på vattenförsörjningen.
En viktig åtgärd är nudging för minskad vattenanvändning hos befolkningen. VA-taxan är också utformad för att främja sparsamhet. Upp till 90 liters vattenåtgång per person och dag kostar 1,39 euro per kubikmeter (motsvarande drygt 14 kronor), för att därefter öka rejält till 5,14 euro per kubikmeter på marginalen.
Resultatet av politiken är att malteserna i genomsnitt endast använder 50 liter kranvatten per person och dag, lägst i Europa. Genomsnittet i EU är 120 liter, där Sverige använder 148 liter per person och dag och Italien hela 243 liter.
Tycker då malteserna att priset på vatten i landet är högt? Noel Borg, hårfrisör i stadsdelen Santa Venera, finner det hanterbart:
– Räkningen för tre månader blir inte så dyr. Men det beror på. Hushållsanvändning och kommersiell användning går på olika fakturor. Kommersiell användning är kanske tio procent dyrare än för hushållet, berättar han.
Taxiföraren Jesmond, som dessutom driver tre modebutiker, är emellertid kritisk mot Maltas vattenpriser.
– El och vatten kommer på samma räkning. Nyligen fick jag räkningar för två av klädbutikerna. För två månader kostade det 265 euro för vatten och elektricitet för var och en av dem, säger han.
Utöver avskräckande prisstrukturer och kampanjer för vattensparande kontrolleras grundvattennivån noga men den kanske allra viktigaste lösningen på Maltas dricksvattenproblem var att börja ta av det vatten som faktiskt fanns i enormt överflöd runt ögruppen. Från 80-talet och framåt blev därför Malta pionjär för omvänd osmos som metod för att avsalta havsvatten och ett flertal anläggningar började anläggas i landet. Idag är det ett av de länder i världen som är mest beroende av avsaltning för produktion av dricksvatten. Av landets totala vattenbehov om 92 000 kubikmeter per dag kommer 60 – 65 procent från omvänd osmos-anläggningarna.
– Det var ett angreppssätt som gjorde det möjligt för oss att minska trycket på grundvattnet. Under de senaste åren har vi märkt att grundvattnet stabiliserats, och det finns till och med tecken på att nivån ökar, berättar doktor Schembri.
Resultatet övertygar när Michael Schembri bjuder på ett glas maltesiskt kranvatten under intervjun. Renat grundvatten blandat med drickbart havsvatten enligt Maltas standardmix och det smakar alldeles utmärkt.
– Allt vatten som leds in till hushållen är i linje med regelverken när det gäller salinitet, säger Michael Schembri med en hänvisning till WHO:s standard.
Sedan i november finns fyra anläggningar för omvänd osmos i Malta. Tre ligger på huvudön med samma namn, medan ett fjärde verk invigdes så sent som i november på den mindre ön Gozo i nordväst. Lilleputtön Comino däremellan – med en bofast befolkning om endast två personer – förses med dricksvatten via pipeline från Marfa på huvudön. Två äldre anläggningar är numera avställda.
Ċirkewwa, med en kapacitet om 18 000 kubikmeter vatten per dag, anlades 1987. Det är därmed det näst äldsta som fortfarande är i drift, och det enda på norra delen av huvudön. Maltas chef för omvänd osmos-anläggningarna, Ronald Pace, möter upp på plats för en rundvisning.
– Som presidenten, Ronald Reagan. Det var han som namngavs efter mig! skämtar Ronald Pace.
Alla anläggningarna i Malta drivs enligt samma princip. Först hämtas vattnet upp till en reservoar och mixas med syra för att sänka pH-värdet. Därefter följer en serie filter trycksatta under fyra bar som tar bort partiklar större än fem µm (mikron). I nästa steg passerar vattnet genom ett set om sju membran som separerar saltvatten och färskvatten. Sedan tillsätts kalk och klor.
Processen har utvecklats rejält under 40 år, särskilt ifråga om energieffektivisering. Ronald Pace går igenom stegen från början:
– Det är ungefär fem processer inblandade, och det börjar med brunnsfyllningen. Vi borrar hålen nära havet, men inte i det, för att förhindra att det kommer in föroreningar, alger, fisk eller annat, berättar han.
En första filtrering sker fysiskt genom berget och sanden – vilket ger ett tämligen rent vatten redan utan filter. Bomullstrådfiltren i det efterföljande filtersystemet behöver därför bara bytas varannan till var tredje månad.
– Vi byter ut dem inte i förhållande till tid, utan till tryck. När skillnaden blir 1,6 bar eller mer sätter vi in ett nytt istället.
Dessförinnan har svavelsyra tillsatts för att sänka pH-värdet från 7,4 till 6,7, en bulktank står ute på fabriksområdet, och en mindre mixningstank inne i filterhallen.
Efter filtreringen drivs trycket upp till rejäla 67-69 bar (högre går inte av tekniska skäl), och vattnet trycks igenom en serie membran. Det är också här den omvända osmosen sker – saltjonerna pressas genom osmotiskt tryck ut på ena sidan av membranväggen och det industriellt framställda sötvattnet på den andra. Endast 40 procent av havsvattnet kan processas till sötvatten; resten blir en sorts saltlakespill.
Membranen behöver inte bytas ut på samma sätt som filtren, utan renas ett par gånger om året genom att få marinera i citronsyra och kaustiksoda ett tag, varpå membranens prestanda återställs. »Som att tvätta kläder«, som Ronald Pace uttrycker det.
Nästa rum utgör genom hjärtat i omvänd osmos-anläggningen Ċirkewwa: kontrollrummet. Här möter vi driftschefen Jesmond Fennech, som är chef över tre skift om två drifttekniker vardera och mindre dagsteam för underhåll.
– Sedan har vi förstås andra avdelningar också inom organisationen, som hjälper oss med tjänster som att byta ut pumpar eller laga elen. Downtime är väldigt låg, försäkrar han.
Inne i kontrollrummet finns både mätare för att följa tryckskillnader i filtersystemen och kontrollpunkter för siltdensitetsindex och turbiditet.
– Numera har vi allting i Scada, så att operatören ser alla parametrar där. Vi mäter också temperatur kring vissa produktionslinjer och områden, och en del pumpar är övervakade för lagertemperatur, berättar Ronald Pace.
En negativ aspekt av avsaltningsprocessen som ganska snart blev kännbar är hur mycket energi den kräver. Även om omvänd osmos är den överlägset mest energieffektiva tekniken för avsaltning av havsvatten var prestandan när de första anläggningarna togs i bruk väsentligt sämre än dagens energismarta membran. Forskning av bland andra Manish Kumar et al. vid Pennsylvania State University visar hur RO för havsvattenavsaltning 1978 låg på runt 20 kWh/m3.
Idag är energiåtgången vid Ċirkewwas RO-anläggning cirka 4,5 – 4,6 kWh/m3. Dels handlar det förstås om allmän utveckling av membran och andra komponenter, men det finns även en annan hemlighet bakom effektiviseringen.
– Vi har investerat i de här gula sakerna, berättar Ronald Pace och pekar på några oansenliga gula tuber i keramisk aluminiumoxid.
Cylindrarna, så kallade Energy Recovery Devices, utgör en sorts turbiner eller tryckomvandlare som utvinner energi ur restprodukten från avsaltningsprocessen. 60 procent av vattnet som cirkulerar genom anläggningen blir saltlakeavfall som fortfarande har högt energiinnehåll. För att minimera energiåtgången i hela processen behövde därför restvattnet användas smartare.
– I och med att avfallet passerar genom en Energy Recovery Device tillvaratas 96 procent av spillenergin. Vi har köpt in sådana tryckomvandlare i 20 år, men de har förbättrat produkten över tid. Tidigare turbiner var bara runt 70 procent effektiva, berättar Ronald Pace.
Resultatet efter havsvattnets omvända osmos genom Ċirkewwa är avsaltat vatten med ett lågt pH-värde om 5 till 5,5, på grund av den låga förekomsten av mineraler efter filtreringen. Detta är dock önskvärt: i händelse av strömavbrott kan det sura vattnet strömma tillbaka in i rören och förhindra membranskador på grund av stillastående saltvatten.
– Sedan måste vi höja pH igen, och då tillsätter vi kalk. Och så klor för desinficering. Sedan, när det är färdigt, pumpas det in i reservoaren och vidare till norra delen av Malta, berättar Ronald Pace.
Saltlaken då? Efter energiåtervinning skickas det tillbaka ut i havet. Placeringen av utflödesrören nära starka havsströmmar och -vindar gör att det förorenade området blir litet.
– Det är bara rent vatten som har högre salinitet än omgivningen. Vi är certifierade enligt ISO 13 000 och snart ska vi vara certifierade enligt ISO 14 000, så vi tar mer ansvar för miljön än vad vi behöver göra, avslutar Ronald Pace.
Manuel Sapiano, vd för EWA, berättar mer om myndighetens roll:
– EWA stödjer ministeriet i policyutveckling. Energi- och vattenfrågor innehåller många tekniska element, så vi hjälper till med information och studier som krävs så att policybeslut kan göras mot en informerad bakgrund.
Turismnäringen är viktig i Malta. Några av de större hotellen vid havet har också egna avsaltningsanläggningar för användning inom resorten men det finns regler för hur det får gå till. Detsamma gäller vissa större industrier, som utöver kranvatten från det nationella vattenbolaget Water Services Corporation också avsaltar havsvatten själva.
En annan viktig källa till vattenförsörjning på Malta är regnvatteninsamling. På senare tid har också renat avloppsvatten börjat distribueras direkt till jordbruket för användning i vissa processer. Två vattenreningsverk finns på huvudön Malta och ett på Gozo.
Då kan sektorn skifta sin vattenanvändning från nytt vatten till alternativa vattenkällor. Bönder som använder det finner det till och med bättre än grundvatten, och det minskar trycket på grundvattenuttaget. Det finns redan planer på att anlägga ett kreditkortbaserat distributionssystem, som jordbrukare och andra kan registrera sig för och så tanka billigt vatten från reningsverken. Planen är att expandera detta nätverk runt öarna.
