Saltvatten räddning när grundvattnet sinar

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

Inlägget Saltvatten räddning när grundvattnet sinar dök först upp på forskning.se.

Läs mer

Värmeböljor växande problem i norr

2018 inträffade en lång värmebölja ibland annat Sverige, Finland och Estland, men även 2014 och 2010 hade markanta värmeböljor. Forskare från Umeå universitet och Tartu universitet i Estland samlade nyligen hälsoforskare, meteorologer och representanter för folkhälsomyndigheter till ett möte i Tallinn, för att analysera hur stort problem de allt vanligare och mer intensiva värmeböljorna har blivit i norra Europa.

Cirka 750 personer fler än normalt dog i Sverige under fjolårets värmebölja och i Finland var ökningen ungefär hälften så stor, vilket motsvarar ungefär samma procentuella ökning. Såväl svenska som finländska resultat pekar på att storstadsområdena Stockholm och Helsingfors drabbas av särskilt stor ökning av dödligheten.

Städerna blir mer uppvärmda

Umeåforskarna Christofer Åström och Bertil Forsberg, vid Institutionen för folkhälsa och klinisk medicin, avdelningen för hållbar hälsa, anser att det är viktigt att ta reda på varför. De menar att den större ökningen i Stockholm kan hänga samman med att storstadsmiljöer med mycket sten och betong blir mer uppvärmda samt har högre halter av luftföroreningar, men det kan även bero på hur väl vård och omsorg fungerar för äldre och sjuka.

Det finns ingen svensk forskning om effekterna av de större kapacitetsbristerna i vården under somrarna. Den svenska folkhälsomyndigheten har tagit fram underlag till hjälp för regioner och kommuner att utveckla handlingsplaner för att skydda mot hälsoeffekterna under värmeböljor.

Enligt Ida Knutsson från Folkhälsomyndigheten har merparten av Sveriges kommuner och regioner numera utvecklat någon form av åtgärdsplaner. Effekterna av dessa kan man ännu inte bedöma, enligt forskarna.

Studien publicerades i Läkartidningen:
Ovanligt många dödsfall i Sverige sommaren 2018.

Inlägget Värmeböljor växande problem i norr dök först upp på forskning.se.

Läs mer

Vetesorterna som ska klara ett extremt klimat

Det kalla och regniga vädret för två år sedan resulterade i att endast en bråkdel av det svenska vetet höll tillräcklig kvalitet för bakning. Förra årets avkastning var bedrövlig till följd av värme och torka. På grund av klimatet ökade livsmedelsimporten och de svenska lantbrukarna drabbades av stora inkomstbortfall.

– Vi kommer att få uppleva liknande situationer igen. Klimatförändringarna kommer att resultera i generellt varmare väder, men också i mycket mer extremer, i enlighet med vad många klimatforskare förutspår. Detta är förödande för den svenska växtodlingen och därmed för vår nationella matproduktion. I Norden saknar vi idag sorter som är anpassade till ett varmare klimat, men även till den långa dygnslängden vi har, säger Eva Johansson, professor och programchef för SLU Grogrund.

Världens viktigaste gröda

Vete är den gröda som odlas och handlas med mest. För att vi ska ha tillgång till bröd av svenskt ursprung och säkra livsmedelsproduktionen behöver vi även fortsättningsvis kunna odla vete av hög kvalitet i Sverige, menar SLU-forskarna.

Forskarna inom SLU Grogrund fokuserar på att hitta vetesorter som tål högre temperaturer och ett snabbväxlande klimat, med extremväder i synnerhet.

Proteiner och bakegenskaper

För att komma fram till vilka vetesorter som har de bästa bakningsegenskaperna används en kemisk metod där proteiner i en lösning får sedimentera. Det innebär att partiklarna (proteinerna) sjunker och lägger sig på botten av provkärlet. Ju mer sediment som bildas, desto bättre bakningsegenskaper anses vetet ha.

– Dessutom studerar vi vetets proteinkaraktär och typ med hjälp av vätskekromatografi för att ta reda på exakt vilken typ av proteiner som styr bakningsegenskaperna och brödets kvalitet. Därefter prioriterar vi en specifik typ av proteiner och gör ett urval bland de olika sorterna, säger Ramune Kuktaite.

Hur proteinkvaliteten i vetet har påverkats av extrema miljöfaktorer och variationer i klimatet har inte studerats tidigare, men målet är att de nya vetesorterna ska ha mycket bra proteinkvalitet och ett optimalt kväveupptag i ett förändrat klimat, jämfört med dagens sorter.

Källa: SLU

Samband mellan fetma och tarmbakterier

Fetma uppkommer när energiintaget i det vi äter är större än den energi vi förbrukar. Men förmågan att behålla energibalansen varierar mellan individer. I dag vet vi att orsaken beror på flera faktorer där ärftlighet (genetisk predispositon) och livsstil (kost och motion) är de mest kända. Bakterierna i tarmfloran tros spela en viktig roll i såväl utvecklingen av fetma som i utvecklingen av sjukdomar.

Tarmflora

Tarmfloran inkluderar bakterier, arkéer (arkebakterier), svampar, virus etc som finns i våra tarmar. Hos en vuxen människa utgör bakterierna ett kilo av vår kroppsvikt.
Studier har visat att fiberrik kost är bra eftersom bakterier som bryter ner fibrer producerar kortkedjiga fettsyror som är viktiga för kroppens ämnesomsättning. Likaså har bakterier som tillverkar slem visat sig vara viktiga för att bygga upp tarmens insida så att den inte ska läcka ämnen ut i blodbanan och orsaka skada i form av autoimmuna sjukdomar.

Som en del i sitt avhandlingsarbete har Louise Brunkwall varit med om att starta upp Malmö Familjestudie Malmö Offspring Study, MOS

Torr is avslöjar asteroiders ursprung

Mellan planeterna Mars och Jupiter ligger tiotusentals asteroider i ett ringformat bälte runt solen. Tidigare beräkningar har gjort gällande att en del av dessa asteroider inte har bildats på sin nuvarande plats utan att de istället har sina rötter i de yttre delarna av vårt solsystem.

Enligt de teoretiska beräkningarna, som gjorts med hjälp av datormodeller, ska dessa asteroider ha transporterats inåt i solsystemet till följd av störningar som uppstod i gravitationen. Orsaken till störningarna anses vara de jättelika gasplaneterna, alltså Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus.

Mätte meteoriternas moderkroppar

När dessa giganter bildades och tog form i sina omloppsbanor runt solen påverkades asteroiderna som då spreds och förflyttades från de yttre till de inre delarna av solsystemet.

Ett internationellt forskarlag har nu genom konkreta mätningar av så kallat karbonatmineral visat att de teoretiska datormodellerna stämmer. Till sin hjälp har de haft meteoritfynd på vår egen planet.

– Vi har studerat karbonatmineral i meteoriter för att förstå var meteoriternas moderkroppar, det vill säga asteroiderna, bildades, säger Paula Lindgren, geolog vid Lunds universitet och en av forskarna bakom studien.

Kolet kom från torr is

Genom att analysera meteoriternas karbonatmineral kunde forskarna dra slutsatsen att kolinnehållet tycks komma från koldioxid i fast form, alltså torr is, hos de aktuella asteroiderna. Sedan beräknade forskarna mängden torr is hos moderkroppen, vilket i sin tur säger något om de förhållanden som asteroiden bildats under, nämligen extremt låg temperatur där koldioxiden kondenserat till flytande form och frusit till is.

– Våra resultat kan hjälpa till att fastställa de teoretiska modellerna för solsystemets utveckling. Det har inte tidigare funnits bevis från meteoriter att asteroider har transporterats från det yttre solsystemet, säger Paula Lindgren.

Vetenskapliga artikel:
Migration of D-type asteroids from the outer Solar System inferred from carbonate in meteorites. Nature Astronomy

Kontakt:
Paula Lindgren, forskare vid Geologiska institutionen, Lunds universitet, paula.lindgren@geol.lu.se

Inlägget Torr is avslöjar asteroiders ursprung dök först upp på forskning.se.

Läs mer

Posted in BMI