تکنیک‌های جهانی برای دستیابی به آب شیرین
به گزارش تاسیسات نیوز، در زمان مواجه جوامع با بحران آب، در دوره‌های مختلف زمانی متناسب با پاردایم و رویکرد حاکم بر نظام تصمیم‌گیری و مدیریتی آن جامعه، راهکارهای متعددی از دو حوزه عرضه و تقاضا در دستور کار قرار می‌گیرد. کشورهایی که با تفکر مهندسی و فنی به دنبال مدیریت آب هستند، راهکار را در تامین آب بیشتر از طریق اجرای بیشتر طرح‌های توسعه منابع آب و تولید آب بیشتر دنبال می‌کنند و توجهی به طرف تقاضا و انتخاب نوع و چیدمان فعالیت‌های اقتصادی ندارند.
با توجه به کمبود منابع آب موجود در جهان و افزایش بی‌رویه جمعیت، تامين آب شيرين يكي از مهم‌ترين مسائل پيش‌روی دولتمردان به ویژه در مناطق خشك و كم‌آب است. بسیاری از کشورها به منظور مقابله با کمبود آب به راهکار شیرینسازی آب شور، روی آورده‌اند.
در واقع می‌توان گفت برای آنکه آب شور قابل شرب شود نیاز است تا نمک‌زدایی شود. اما فرایند نمک‌زدایی یا به عبارت دیگر شیرین سازی‌آب، نیازمند صرف انرژی و استفاده از تکنیک‌های ویژه‌ای خواهد بود.
یکی از اولین روش‌هایی که از دوران قدیم توسط بشر به جهت خالص‌سازی و شیرینسازی آب انجام می‌شده است، تبخیر آب به منظور حذف نمک و سایر آلاینده‌های آن بوده است.
با گذشت زمان و با پیشرفت تکنولوژی، روش‌های کارآمدتر و سریع‌تری مانند تبخیر چند مرحله‌ای سریع، شیرینسازی چند تاثیره و تراکم بخار نیز مورد استفاده قرار گرفت و حتی در در دهه ۹۰ از این روش‌ها تحت عنوان مقرون به صرفه‌ترین تکنولوژی شیرینسازی آب نام برده شد.
انواع روش‌های شیرینسازی آب
شیرینسازی آب با سه روش گرمایی، الکتریکی و فشاری امکان‌پذیر خواهد بود که هریک از آنها در مصرف انرژی، هزینه و نوع استفاده با یکدیگر تفاوت دارند.
یکی از معمول و متداول‌ترين روش‌هاي موجود براي شيرين‌سازي آب شور، روش‌هاي حرارتي و غشايي می‌باشند که البته باید گفت این روش‌ها برای توليد آب در ظرفيت‌هاي بالا مناسب است. اما برای تولید در مناطق گرم و مرطوبی که دارای ظرفیت‌های پایین هستند، توليد آب شيرين با استفاده از رطوبت هوا مناسب است.
سیستم‌های تولید آب چگالشی، سیستم‌هایی هستند که در آنها از انرژي خورشيد براي تبخير آب و افزايش رطوبت هوا استفاده می‌شود و توسط سرمايش زمين به رطوبت‌زدايي می‌پردازند. این نوع سیستم‌ها در كشور‌هاي آفريقاي شمالي توجه زيادي را به خود جلب كرده و هم اكنون نمونه‌هاي كوچكی نیز در تونس و الجزيره اجرا شده است.
نتايج مطالعه‌ای در دانشگاه صنعتي خواجه نصيرالدين طوسي، نشان مي‌دهد كه در مناطق گرم و مرطوب مي‌توان با استفاده از سيستم توليد آب چگالشي به طور ميانگين ١.٨ كيلوگرم آب در روز در يك متر ( ٩٠ كيلوگرم آب در لوله ٥٠ متري) استحصال نمود.
روند آب شیرین کن
پیشرفته‌ترین روش‌های شیرین سازی آب
در حال حاضر، فرایندهای غیرتبخیری و پیشرفته بیشتر مورد توجه قرار گرفته‌اند که از جمله آنها می‌توان به سیستم‌های تبادل یونی و دستگاه‌های آب شیرین‌کن، نظیر آب شیرین کن اسمز معکوس یا پکیج RO اشاره نمود.
وضعیت صنعت شیرینسازی آب در کشورها
فرایند شیرینسازی آب شور معمولا با استفاده از دستگاه‌های آب شیرین‌کن، به منظور تصفیه آب دریا و همچنین منابع آب‌های زیرزمینی که دارای غلظت بالای نمک هستند، استفاده می‌شود.
بر طبق مطالعات انجام شده در سال های ۲۰۰۲ تا ۲۰۱۵ توسط سازمان زمین شناسی ایالات متحده، در ۱۲۰ کشور جهان نزدیک به ۱۲۵۰۰ دستگاه آب شیرین کن، معادل ۱۴ میلیون مترمکعب در روز آب شیرین تولید کرده‌اند که این میزان در حقیقت کمتر از ۱% از کل آب مصرفی آب در جهان به شمار می‌آید.
ایالات متحده بزرگترین مصرف کننده آب شیرین کن در جهان بوده و بیشترین تاسیسات آب شیرین‌کن نیز در دو ایالت کالیفرنیا و فلوریدا وجود دارد.
نکته جالب توجه این که سرمایه‌گذاری در این بخش در سال ۲۰۱۰ معادل ۳/۸ میلیارد دلار در سال برآورد شده بود که این میزان در سال ۲۰۱۶ و با گذشت زمان به مبلغ ۶/۱۶ میلیارد دلار در سال رسید. این موضوع بیانگر رشد تجمعی ۸/۸۷ میلیون دلاری در طول این دوره می باشد.
بر طبق آماری که در سال ٢٠١٢ میلادی و در تحقیق ژورنال بین‌المللی محیط‌زیست مطرح شده است، ١٩٩ واحد آب شیرین کن در خاورمیانه و ٣٨ پروژه در حال ساخت موجود در منطقه می‌باشد و کل ظرفیت شیرینسازی آب دریا در این منطقه معادل سالانه ۵ هزار میلیون مترمکعب در روز برآورد شده است.
در منطقه خاورمیانه ۳۵ درصد آب شیرین‌کن‌ها به امارات متحده عربی، ٣۴درصد به عربستان، ١۴درصد به کویت، ٨ درصد به قطر، ۵ درصد به بحرین، ۴ درصد به عمان اختصاص یافته است. لازم به ذکر است.
از لحاظ تاریخی، فناوری‌های شیرینسازی آب بیشتر در حوزه شیرینسازی آب دریا کاربرد دارند و مهم‌ترین دلیل آن هم تولید هم زمان برق و تولید آب آشامیدنی است.
وضعیت و بررسی شیرینسازی آب در ایران
در خرداد ماه ۱۳۹۴ وزارت نیرو نیز با بررسی طرح شیرینسازی آب دریا در مناطق مختلف شمال و جنوب کشور در نظر داشت تا با بالا بردن راندمان و کاهش هزینه‌ها، آب مورد نیاز برای مصارف مختلف شامل شرب، صنعت و کشاورزی را تامین کند. از این رو در خصوص امکان استفاده از منابع آب دریای خزر، خلیج‌فارس و دریای عمان برای تامین نیازهای مصرفی مختلف اعلام کرد:
شوری آب در خلیج فارس از سمت غرب به شرق کاهش می‌یابد و دربخش آب‌های سطحی ناحیه شمال شرقی خلیج‌فارس مقدار این شوری به میزان ۳۷ تا ۲/۴۰ در هزار می‌رسد و دما نیز در حدود ۲۱ تا ۵/ ۳۴ درجه سانتی‌گراد می‌باشد. در مناطق واقع در حاشیه جنوبی خلیج‌فارس شیرینسازی آب دریا، به میزان ۷۵ درصد آب شیرین حاصل می شود، که البته هزینه تولید هر مترمکعب آب شیرین به صورت میانگین ۵/ ۰ دلار می باشد.
دریاچه خزر نیز که از حوضه آبریز خود حجم قابل توجهی آب شیرین دریافت می‌کند، دارای متوسط شوری ppt ۸۵/ ۱۲ است. البته این میزان شوری در بخش‌های جنوبی دریا، بیشتر از بخش‌های میانی و شمالی می‌باشد.
همواره یکی از طرح های ایران در خصوص شیرینسازی آب، طرح انتقال آب دریای خزر به کویر مرکزی و خلیج‌فارس بوده است. که البته پس از مطرح شدن این طرح از طرف وزارت نیرو و با وجود رضایت جمهوری آذربایجان و ترکمنستان، کارشناسان روسی و قزاقستانی دو موضع کاملا متفاوت در مقابل این طرح گرفتند و از اجرای این طرح به شدت ابراز نگرانی کردند.
با توجه به آن که انتظار می رود پیشرفت تکنولوژی بتواند نیازها را در این زمینه مرتفع کند و میزان آب شیرین مورد نیاز را فراهم آورد باید به ذکر این نکته پرداخت که امروزه منابع آب در جهان با بحران جدی رو به روست و بر این اساس باید تمرکز بیشتری بر اصلاح الگوی مصرف شود و صرفه‌جویی در منابع آب به عنوان یک اصل سرلوحه همه امور قرار گیرد.
انتهای خبر