Menu
Menu
Kształtuje powierzchnię naszej planety i jej ewolucję. W zasadzie żyjemy na planecie Woda, a nie Ziemia, bo woda pokrywa ponad 70 proc. naszego globu.
Woda jest przedziwnym światem paradoksów. Niby niepozorna, a jednak to mikrokosmos dla nauki i jedna z najbardziej zagadkowych substancji.
Jest jedną z nielicznych substancji, które występują w trzech stanach skupienia – stałym, ciekłym i gazowym – w warunkach naszego otoczenia.
Woda jest też podstawą życia. Dlatego szukamy sposobów, by lepiej nią gospodarować, prowadzimy jej poszukiwania w głębinach Ziemi, myślimy o technologiach pozyskiwania wody pitnej z oceanu i staramy się ją znaleźć w kosmosie.
To konieczne, żeby mogły z niej korzystać przyszłe pokolenia.
Na Ziemi jest jej około 525 milionów kilometrów sześciennych! To dlatego naszą planetę nazywamy „niebieskim globem”.
Wody nie przyrasta, ani nie ubywa. Jej Ilość na naszej planecie nie zmieniła się w ciągu ostatnich dwóch miliardów lat. Zmienia się tylko jej stan skupienia i stopień zasolenia.
Jeśli przyjrzymy się jednej cząsteczce wody na przestrzeni 100 lat, to zobaczymy, że przez 98 lat będzie częścią oceanu. Resztę czasu spędzi w postaci lodu (20 miesięcy), w jeziorach i rzekach (dwa tygodnie), a najmniej w atmosferze (mniej niż tydzień).
Tylko 2,5% wody na Ziemi to woda słodka. Z tej ilości 0,5% znajduje się pod ziemią, a 0,01% w rzekach i jeziorach.
Gdzie jest więc ta zdecydowana większość? Na Antarktydzie. I tu tkwi problem. Wzrastające temperatury powodują topnienie lądolodu. Woda ta trafia do oceanu, mieszając się ze słoną i podnosząc poziom oceanów i mórz – w obecnym tempie o około 3-4 cm na dekadę. Badania naukowców pokazują, że jeśli ten stan się nie zmieni, to do końca tego wieku poziom morza wzrośnie o około metr. Efekt? Zalane przybrzeżne miejscowości na całym świecie…
Ziemia nie jest oczywiście jedynym miejscem w kosmosie, w którym występuje woda. Nie mamy na nią monopolu – ale jej zasoby na wielu planetach są ograniczone.
Poszukujemy jej np. na Marsie – m.in. ze względu na potencjalne plany kolonizacji. Wiemy, że kiedyś Czerwoną Planetę pokrywały zbiorniki wodne i np. obecny krater Jezero był niegdyś jeziorem. Co się stało z całą tą wodą? Hipotezy są różne. Jedna z nich mówi, że wraz z utratą pola magnetycznego Mars stracił też atmosferę – a z nią wodę, wywianą w kosmos. Inne przypuszczenie naukowców mówi o tym, że woda została uwięziona w minerałach w postaci wodorotlenków. Tak czy inaczej – jej poszukiwania trwają, a na razie wiemy, m.in. że może występować w kanionie Valles Marineris w stanie ciekłym, przykryta warstwami regolitu.
Jednocześnie w przestrzeni kosmicznej odkryliśmy już planety złożone w większości z wody! Tak, konkretniej są to egzoplanety (czyli ciała krążące wokół gwiazdy innej niż nasze Słońce) Kepler-138c i Kepler-138d. Naukowcy zaobserwowali je wokół czerwonego karła w konstelacji Liry, czyli około 218 lat świetlnych od Ziemi. Ich atmosfery wypełnia gęsta para wodna, pod którą znajduje się warstwa płynnej wody pod dużym ciśnieniem.
A skąd wodę biorą astronauci?
Oczywiście zabierają ją ze sobą z Ziemi i… wielokrotnie wykorzystują. Nawet 80 proc. wody na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej poddaje się recyklingowi. Jest ona odzyskiwana z potu członków załogi i z wydychanego przez nich powietrza.
Wodę w kosmosie trzeba wykorzystywać racjonalnie, dlatego astronauci nie mogą liczyć na prysznic kilkaset kilometrów nad Ziemią. W czasie misji muszą im wystarczać nawilżane chusteczki.
Marzniemy, wychodząc spod prysznica albo z kąpieli, bo w tej chwili ciepło jest pobierane z naszych ciał. Aby zamienić „wodny filtr” na naszej skórze w parę, konieczne jest dużo energii. A ta jest czerpana z naszego ciała.
Najwyżej siedem. Bez jedzenia człowiek może przetrwać nawet miesiąc, ale bez wody nie wytrzyma tak długo. Wynika to z tego, że nasze ciała składają się z około 37 litrów wody, co stanowi około 66 proc. naszej masy. Wody potrzebują nasze organy, by normalnie funkcjonować. Wystarczy pomyśleć, że nasze mózgi to w 75 proc. woda, a krew w aż 83 proc.
Gdy stracimy ponad 1 proc. wody z organizmu. Wody potrzebujemy m.in. dlatego, że pomaga nam regulować temperaturę ciała. A czy wypicie jej w zbyt dużych ilościach może być problemem? Niestety tak. Jeśli zbyt szybko wypijemy za dużo możemy doprowadzić się do odurzenia. Wszystko przez to, że woda rozcieńczy poziom sodu we krwi, a to spowoduje zachwianie równowagi w poziomie wody w mózgu.
Większość wody na naszej planecie jest słona. Gdyby całą sól morską rozsypać na suchej Ziemi, stworzyłaby warstwę o grubości ponad 150 metrów, co odpowiada wysokości 45-piętrowego budynku.
Skoro morza i oceany są tak bogatymi „magazynami” soli, to aż się prosi, żeby z jednej strony ją stamtąd pozyskiwać, a z drugiej – niejako przy okazji – otrzymywać wodę pitną. Wiele gałęzi przemysłu koncentruje swoje wysiłki na tym pomyśle, wykorzystując np. zjawisko odwróconej osmozy.
Okazuje się jednak, że proces desalinizacji pochłania 10 razy więcej energii niż pozyskiwanie wody z jakiegokolwiek innego źródła. Stąd poszukiwania różnych rozwiązań.
A gdyby tak morską wodę odsalać przez zamrażanie? Taką koncepcję rozwijała w swoim projekcie Ice Mill badaczka z Politechniki Wrocławskiej.
Zaproponowała stworzenie ogromnej instalacji przypominającej diabelski młyn, w której woda jest zamrażana. Temperatura zamarzania czystej wody jest wyższa niż roztworu wody morskiej, dlatego krystalizacji najpierw ulega ta pierwsza., oddzielając się od roztworu w postaci lodu.
Na razie to tylko śmiała koncepcja, ale kto wie – może w przyszłości właśnie tak będziemy pozyskiwać wodę pitną?