Att ta bort salter och andra föroreningar från vatten är verkligen svårt. I tusentals år har människor, inklusive Aristoteles, försökt göra färskvatten från havsvatten. På 2000 -talet, framsteg inom avsaltningsteknik innebär att vattenmyndigheter i Australien och över hela världen kan leverera rikligt med färskt vatten med en knapptryckning.

Att uppnå vattensäkerhet med avsaltning är nu en prioritet för majoriteten av Australiens huvudstäder, alla utom en är vid kusten. Med överflöd av havsvatten som källa, detta tillvägagångssätt syftar till att "klimatsäkra" våra städers vattenförsörjning.

Det är svårt att tro nu att alla australiensiska huvudstadens vattenmyndigheter så sent som 2004 förlitade sig på ytvattenlagringsdammar eller grundvatten för dricksvattenförsörjning. Sedan Perths första avsaltningsanläggning stod klar 2006 Australiens huvudstäder har anammat massiva avsaltningsvatten "vattenfabriker" för att öka vattensäkerheten.

Perth och Adelaide har litat mest på avsaltning hittills. Canberra, Hobart och Darwin är de enda huvudstäderna utan avsaltning.

Torkan som förändrade allt

Från slutet av 1990 -talet till 2009 led sydöstra Australien genom millenniumtorkan. Detta var en tid med utbredd vattenstress. Det förändrade den australiensiska vattenindustrin för alltid.

Alla större vattenmyndigheter såg deras vattenlager rasa. Lagren i Melbourne sjönk till så låga som 25% under 2009. Gosford-Wyong vattenlagring, levererar ett snabbt växande område på mer än 300, 000 människor på New South Wales Central Coast, sjönk till 10% kapacitet 2007.

Detta var välkända problem på platser som Perth, där det stora torra är episkt. I mer än fyra decennier har stadens invånare har sett deras tillförsel av ytvatten minska. Anmärkningsvärt, bara cirka 10% av Perths vatten kommer nu från denna källa.

Perths två avsaltningsanläggningar har en sammanlagd effekt på upp till 145 miljarder liter (gigaliter, GL) om året. Det är nästan hälften av stadens vattenbehov. Båda har varit i drift sedan de byggdes.

Modern avsaltning i industriell skala använder omvänd osmos för att avlägsna salt och andra föroreningar från havsvatten. Vatten tvingas under högt tryck genom en serie membran genom vilka salt och andra föroreningar inte kan passera.

Design, bygg- och underhållskostnaderna för dessa industrianläggningar är höga. De använder också enorma mängder el, vilket ökar utsläppen av växthusgaser om inte förnybara energikällor används.

En annan oro är att överskottet av salt överförs till miljön. Australiska studier har visat minimal effekt.

Precis som många av de massiva nya avsaltningsfabrikerna färdigställdes, och öppnas stolt av leende politiker, det började regna. Avsaltningsanläggningarna stängdes av när lagren fylldes. Dock, vattenkonsumenterna var fortfarande tvungna att betala för att de vilande anläggningarna skulle underhållas - hundratals miljoner dollar om året för Melbourne- och Sydney -anläggningarna.

Att få växter ur malbollar

Nu har torka återvänt till sydöstra Australien. Ännu en gång, många huvudstads vattenlager är i kraftig nedgång. Så vad svarar vattenmyndigheterna i avkalkningsåldern? Inte överraskande, mer avsaltning är deras svar.

En efter en startas avsaltningsanläggningarna igen. Sydney har precis påbörjat processen att starta om sin fabrik, som togs i drift 2010. Adelaide har planer på att kraftigt öka den blygsamma produktionen från sin fabrik i år. Guldkustfabriken, som också kan leverera Brisbane, fungerar på en låg nivå i "hot standby" -läge.

Efter en torr vinter, Melbourne Water har rekommenderat den viktorianska regeringen att göra de största orderna på avsaltat vatten sedan dess fabrik, kunna producera 150GL per år, slutfördes i december 2012. Mothballed i mer än fyra år, den levererade sitt första vatten till reservoarerna i mars 2017. Den rekommenderade årliga ordern på 100 GL från april i år är nästan en fjärdedel av Melbournes årliga efterfrågan. Anläggningskapaciteten kan utökas till 200 GL per år.

När skogsbränder nyligen hotade Victorias största vattenlagring, Thomson -dammen, regeringen sa att avsaltat vatten kan användas för att ersätta 150 GL per år från dammen.

Sydneys plan för framtida torka är att fördubbla produktionen från dess avsaltningsanläggning från 250 miljoner liter (megaliter, ML) om dagen till 500 ml om dagen. Detta skulle ta sitt bidrag från 15% till 30% av Sydneys vattenbehov.

Perth, Adelaide, Melbourne, Brisbane och Guldkusten har redan kapacitet att förse större delar av sin befolkning med avsaltat vatten efter behov.

Hur är det med inhemska och regionala bosättningar i Australien? Storskaliga avsaltningsanläggningar är kanske inte livskraftiga för Canberra och andra inre centra. Dessa regioner skulle kräva tillräckliga grundvattenresurser och utvinning är kanske inte miljövänligt.

Hur mycket, sedan, betalar vi för vattnet vi använder?

Anläggningarna som levererar våra största städer kostar miljarder att bygga och underhålla, även när de sitter i viloläge i flera år.

Australian Water Association uppskattar att kostnaden för att leverera avsaltat vatten varierar mycket, från $ 1 till $ 4 per kL.

Faktiskt, vattenkostnaderna i allmänhet varierar enormt, beroende på plats och hur mycket som används. Prisstrukturerna är ungefär lika komplexa som mobiltelefonplaner eller sjukförsäkringar.

Det högsta priset är i Canberra där invånarna betalar $ 4,88/kL för varje kL de använder över 50kL per kvartal. Den billigaste kursen är Hobarts $ 1,06/kL.

Frågan om vattenprissättning leder till frågan om vad som hände med de alternativa strategierna - återvinning och efterfrågestyrning - som städerna bedrev innan avsaltning blev det gynnade tillvägagångssättet? Och hur kan dessa jämföras med de dyra, energihungrig avsaltningsprocess? Vi kommer att behandla dessa frågor i vår andra artikel.

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.