دانشنامه

آب شور دریاها، مانعی اساسی برای بهره‌برداری بشر از این منابع با ارزش محسوب می‌شود. اما آیا می‌توانیم شوری را از آب دریاها بگیریم و آن را به آبی شیرین و مفید تبدیل کنیم؟ پاسخ به این سوال تحولی انقلابی در علم و تکنولوژی آب به شمار می‌رود: بله به وسیله آب شیرین کن دریایی!

آب شیرین کن دریایی، یک فناوری فوق‌العاده است که ما را قادر می‌سازد تا از آب شور دریاها استفاده کنیم و آن را به آبی تازه و قابل استفاده تبدیل نماییم. این فناوری نه تنها به ما امکان می‌دهد تا مشکل کمبود آب شیرین را حل کنیم، بلکه در مقابله با تغییرات آب و هوایی و کاهش منابع آبی، نقشی بسیار مؤثر دارد.

با استفاده از این روش، ما می‌توانیم آبی با کیفیت بالا و پاک را برای مصارف آشپزی، آبیاری و حتی آب آشامیدنی به دست آوریم. این فناوری نه تنها برای شهرهای ساحلی با محدودیت منابع آبی بسیار ارزشمند است، بلکه به تمام جوامع جهان امکان می‌دهد تا از آب شور دریاها بهره‌برداری کرده و به سوی آینده‌ای پایدار و منابع آبی فراوان حرکت کنند.

پس بیایید با هم به راه‌های استفاده از آب شیرین کن دریایی و روش‌های تصفیه آب دریا به منظور تهیه آب شیرین مورد نیاز کشور بپردازیم و امید و آینده‌ای روشن را در قلب دریاها بسازیم.

 

آب شیرین کن دریایی راه حلی برای بحران خشکسالی

کشور عزیزمان ایران از لحاظ بسیاری از منابع معدنی، نفت و گاز، زمین‌های حاصل‌خیز، نیروی انسانی مستعد و جوان و بسیاری از امکانات دیگر جغرافیایی و طبیعی در موقعیت استثنایی و ممتازی قرار دارد.

اما در کنار تمام این امکانات و استعدادها، مشکل بزرگ و محدودیت عظیمی در خصوص منابع آبی دارد و به قولی می‌توان آب را تنها منبع استراتژیکی دانست که در کشورمان به شدت محدود است. لذا مدیریت منابع آب به روش‌های مختلف از قبیل احداث آب شیرین کن دریایی به یکی از مهمترین دغدغه‌های توسعه ایران امروز بدل شده است.

سرانه مصرف آب در کشورهای مختلف دنیا

سرانه مصرف آب در کشورهای مختلف دنیا با توجه به موقعیت جغرافیایی، الگوهای مصرف و شرایط اجتماعی متغییر می‌باشد. بررسی‌های آماری نشان می‌دهد که در کشور ما هر نفر در روز ۳۰۰ لیتر آب را به طور آشکار مصرف می‌کند و مصرف آب نهان در بخش‌های کشاورزی، انرژی، صنعتی و خدماتی ۶۰۰۰ لیتر در روز می‌باشد و میزان مصرف سرانه آب در ایران بیش از ۷۰ درصد الگوی مصرف جهانی است.

این در حالی است که منابع آب تجدید پذیر ایران تنها ۱۴۰۰ مترمکعب به ازای هر نفر در سال می‌باشد و ادامه روند کنونی سبب پدید آمدن بحران آب در آینده نزدیک برای کشورمان می‌شود.

استفاده از آب شیرین کن دریایی با توجه به دسترسی به منابع عظیم آب دریا در شمال و جنوب ایران، می تواند یکی از راه‌های برون رفت از بحران کنونی باشد.

 

روش آب شیرین کن دریایی

روش آب شیرین کن دریایی در کشور ما به دلیل دسترسی به منابع عظیم آب دریا در شمال و جنوب ایران می‌تواند یکی از راه‌های تولید آب شیرین و سالم در صنایع مختلف و بخش خانگی باشد.

با توجه به خشکسالی‌های متوالی، آلودگی‌های زیست محیطی، کاهش سطح آب‌های زیر زمینی و کمبود منابع آب تجدید پذیر در کشور، استفاده از آب شیرین کن دریایی به عنوان راه حلی برای بحران خشکسالی پیشنهاد می‌گردد.

اما توجه داشته باشید که بهره‌گیری از این روش به تنهایی نمی‌تواند تمام کمبودهای منابع آب را جبران کند؛ زیرا قیمت سرمایه گذاری اولیه آن بالاست. اما در کنار اصلاح فرهنگ مصرف و زیرساخت‌های بخش آب، می توان  آب شیرین کن دریایی را یک گزینه جهت تولید آب مورد نیاز بخش‌های صنعتی و با ارزش افزوده بالا دانست.

تخصیص منابع مالی به طرح های آب شیرین کن دریایی

جالب است بدانید که در حدود ۸۵ درصد از کل منابع آبی کشور در بخش کشاورزی مصرف می‌شود و سهم مصارف خانگی ۸ درصد و صنایع ۷ درصد می‌باشد. در حال حاضر باتوجه به روش‌های قدیمی کشت و آبیاری، راندمان بخش کشاورزی بسیار پایین می‌باشد و بخش عمده ای از مصرف آب در این حوزه، غیر ضروری است و می‌تواند با اصلاح روش‌های آبیاری، کاهش یابد.

در مدیریت کلان اقتصاد، الویت بندی استراتژیک در خصوص تخصیص منابع مالی به طرح‌های عمرانی و زیرساختی به عنوان یکی از اساسی‌ترین مباحث مد نظر قرار گرفته می‌شود. با توجه به تمامی موارد ذکر شده در خصوص توزیع منابع و سرمایه‌های خدادادی در کشور؛ باید نگاهی اساسی به نقش آب در توسعه زیرساخت‌های کشور انداخت.

به جرات می توان گفت هیچ یک از صنایع معدنی، نفتی و بنگاه‌های اقتصادی/ تولیدی در کشور ما نمی‌توانند بدون آب به فعالیت خود ادامه دهند. این در حالی است که با وجود کاهش سطح چاه‌های زیر زمینی، از بین رفتن منابع تجدید پذیر آب و افزایش آلودگی منابع موجود، روز به روز این عرصه تنگ‌تر می‌شود و نگاه‌ها را به سمت طرح‌های  آب شیرین کن دریایی معطوف می‌کند.

بنابراین، مساله تامین آب سالم و استفاده از آن در بخش‌های خانگی، صنعتی و کشاورزی یکی از مهمترین دغدغه‌های اقتصادی ایران می‌باشد. ما حتما توجه داشته باشید که مساله محیط زیست و تامین آب سالم هرچند به یک بحران بدل شده است، اما به هیچ وجه یک مشکل حل ناشدنی نیست.

نقش طرح‌های آب شیرین کن دریایی برای کشور

ایران اگرچه از نظر بارش‌های فصلی و منابع تجدید پذیر یکی از کم ‌آب‌ترین کشورها است؛ اما از جنوب و شمال به منابع بزرگ آب دریا دسترسی دارد و استفاده از آب شیرین کن دریایی، یکی از راه‌های مقابله با خشکسالی و کمبود آب در ایران است.

به هر حال شکی هم نیست که در حل مساله کم آبی ایران، روش‌های دیگری به غیر از آب شیرین کن دریایی نیز می‌توانند مد نظر قرار بگیرند که می‌توان به اصلاح روش‌های آبیاری، بهبود شبکه های آبرسانی، اصلاح فرهنگ مصرف، ترویج صرفه جویی، بارور نمودن ابرها، اصلاح آبخیزداری و کمک به منابع تجدید پذیر آب اشاره کرد.

اما مساله مهم این است که بخش صنایع به لحاظ ارزش افزوده بسیار بالای تولیدی، می‌تواند در اولویت استفاده از طرح‌های آب شیرین کن دریایی قرار بگیرد؛ زیرا سرمایه گذاری اولیه تاسیس این نوع سیستم و سپس انتقال آب تصفیه شده بسیار بالا است و در بخش کشاورزی و حتی خانگی در شرایط فعلی امکان چنین سرمایه گذاری‌های بزرگی وجود ندارد.

به ویژه اینکه حجم آب مصرفی در بخش کشاورزی بسیار بالا است و تامین این آب به وسیله آب شیرین کن دریایی عملاً هدر دادن منابع مالی است. اما بخش‌های صنعتی به علت سرمایه در گردش بالا، مصرف آب کمتر در مقایسه با بخش کشاورزی و ارزش افزوده بالای تولیدی؛ اولویت استفاده از طرح‌های آب شیرین کن دریایی را دارند و در مرحله دوم  نیز بخش‌های خانگی می‌توانند مصرف کننده سیستم‌های آب شیرین کن دریایی باشند.

نقش آب شیرین کن دریایی در مدیریت منابع آبی

همان طور که می‌دانید معادن بزرگ ایران عمدتا در فلات مرکزی و در شهرهای خشک و کم آبی همانند کرمان و یزد قرار دارند و بزرگترین صنایع تولیدی کشورمان مانند فولاد و ذوب آهن در شهرهای کم آبی همچون اصفهان، یزد و کرمان می‌باشند.

در بسیاری از شهرهای ایران مانند زنجان و قزوین صنایع کوچک و متوسط زیادی مشغول به فعالیت هستند و در کلان شهری همچون تهران؛ صنایع تولیدی و خودروسازی قرار دارند.

در جنوب کشور، طیف وسیعی از صنایع نفت و گاز و پتروشیمی مستقر هستند که البته به انواع آب شیرین کن دریایی نیز مجهز گردیده اند؛ اما واقعیت این است که به جز بخش‌های شمالی کشورمان، اکثر مناطق با بحران آب سالم مواجه هستند.

دلیل  این است که کشور عزیزمان ایران در منطقه گرم و خشکی قرار دارد و  ایران، فقیرترین کشور از لحاظ منابع آبی سرانه در قاره آسیا است؛ لذا پیش بینی می‌شود از سال ۱۴۰۰ به بعد، ایران با کمبود شدید آب مواجه شود.

از سوی دیگر بسیاری از منابع آبی که سال‌ها مورد استفاده قرار گرفته است؛ به دلیل خشکسالی‌های پی در پی از دست رفته اند. افزایش آلودگی های فاضلاب صنعتی و بهداشتی نیز سبب از بین رفتن زیست بوم و چرخه تولید منابع آب تجدید پذیر گردیده است. این آلودگی‌ها در سه بخش آب، خاک و هوا در کشور سبب ایجاد بحران کم آبی و از بین رفتن منابع گردیده است.

واقعیت این است که سطح آب‌های زیر زمینی در تمامی مناطق ایران به شدت کاهش یافته و هم اکنون بیش از ۷۰ درصد منابع آب زیر زمینی در حال استفاده می‌باشد و این یعنی زنگ خطر بحران به صدا در آمده است و طبیعت ایران، توان تولید آب مورد نیاز مصرفی کشور را ندارد. حال باید جایگزین‌های مناسب را یافت که هم در کوتاه مدت، مشکل کمبود آب کشور را برطرف نمود و هم در دراز مدت با صرفه جویی مصرف آب، زیست بوم ایران، خود را ترمیم نماید.

نکات مهمی در رابطه با مدیریت منابع آبی

یکی از نکات مهمی که در مدیریت منابع آبی باید به آن  توجه شود، فرهنگ صرفه جویی در مصرف آب در تمامی بخش‌های مصرفی از قبیل کشاورزی، صنعتی و خانگی است. اما حقیقت تلخ این است که بسیاری از هدر رفت آب در کشور ناشی از نبود زیر ساخت‌های مناسب در کنار فرهنگ غلط می‌باشد.

به عنوان نمونه در شبکه آبرسانی اکثر شهرهای ایران شاهد ۲۰ درصد نشتی آب به علت فرسودگی  تاسیسات هستیم. در بخش کشاورزی نیز شاهد کشت محصولاتی هستیم که قیمت واقعی آب مصرفی آن‌ها بیش از قیمت محصول کشاورزی است و در بخش صنعتی نیز شاهد فرسودگی تجهیزات و دستگاههای تولیدی می‌باشیم که به شدت مصرف آب را افزایش می‌دهد.

در چنین شرایط اگر بخواهیم واقع بین باشیم، نمی توان در کوتاه مدت تمامی زیر ساخت‌های اقتصادی مصرف آب را اصلاح کنیم؛ بلکه باید در کنار اصلاح تدریجی زیرساخت‌های تولیدی، منابع آب جدید و ارزانی مانند آب شیرین کن دریایی را در اختیار مصرف کننده قرار داده و ما به ازای آن؛ اصلاح زیرساخت‌های مصرف آب را از او انتظار داشته باشیم.

استفاده از آب شیرین کن دریایی و انواع دستگاه‌های آب شیرین کن صنعتی می‌تواند یک راه حل کوتاه مدت در مدیریت منابع آب باشد.

تجربه‌های استفاده از آب شیرین کن دریایی

کشورهای حاشیه خلیج فارس همانند ایران با مشکل کم آبی و حتی به زبان بهتر، بی آبی مواجه هستند. در این کشورها استفاده از منابع آب دریا و انواع آب شیرین کن دریایی، جهت شیرین سازی آب دریا و تولید آب بخش‌های صنعتی، کشاورزی و خانگی به عنوان راه حل پایدار مشکل بی آبی انتخاب گردیده است.

به عنوان نمونه، آب شیرین کن عربستان در راس الخیر تنها یک میلیون مترمکعب آب شیرین در روز تولید می‌نماید. این کشورها با سرمایه گذاری بر روی تاسیسات آب شیرین کن دریایی در مقیاس عظیم، قیمت آب شیرین کن دریایی را جهت تولید هر لیتر آب کاهش داده اند؛ زیرا بخش عمده سرمایه گذاری در زمینه تصفیه آب دریا و آب شیرین کن دریایی، هزینه سرمایه گذاری اولیه جهت احداث تاسیسات و سازه‌ها می‌باشد.

 

روش‌های تصفیه آب توسط آب شیرین کن دریایی

آب دریا دارای ۳ الی ۴ درصد ناخالصی است که به آن شوری یا در اصطلاح علمی،” کل املاح محلول آب “(TDS) می‌گویند. این در حالی است که آب چاه‌ها در ایران حدودا ۰.۲ الی ۰.۵ درصد ناخالصی و شوری دارند و از سوی دیگر موجودات ریز زنده در آب دریا یافت می‌شوند و برخی از ترکیبات سمی مانند (Boron) در آب دریا نیز وجود دارد که برای سلامت انسان مضر می‌باشد.

تمامی این موارد حکایت از دشواری تصفیه آب دریا به وسیله آب شیرین کن دریایی دارد. اما چگونه آب دریا را شیرین کنیم؟طرح‌های آب شیرین کن دریایی به روش‌های مختلف تجهیز و ساخت می‌گردد که مهم‌ترین آن‌ها روش تقطیر MED و اسمز معکوس RO می باشد.

روش تقطیر MED 

روش MED که بر پایه روش تقطیر می‌باشد، آب با کیفیت و بسیار خالص تولید می‌نماید که عمدتا کاربرد صنعتی دارد. استفاده از این روش برای حجم بسیار بالای آب رایج می‌باشد و به دلیل ایجاد تغییر در حالت فیزیکی، آب مصرف انرژی بالایی دارد.

روش اسمز معکوس

 روش اسمز معکوس در تصفیه آب دریا یا همان RO بر پایه استفاده از ممبران‌های نیمه تراوا طراحی گردیده است و امکان استفاده از آن در تاسیسات آب شیرین کن دریایی در ابعاد مختلف وجود دارد. روش اسمز معکوس به دلیل سرمایه گذاری اولیه پایین‌تر و سهولت در بهره برداری در مقایسه با MED در طرح‌های آب شیرین کن دریایی، بسیار رایج می‌باشد.

قیمت آب شیرین کن دریایی

شکی نیست که تصفیه آب دریا به وسیله آب شیرین کن دریایی به دلیل شوری بالای آب دریا، هزینه بر و نیازمند سرمایه گذاری اولیه زیاد می‌باشد.

در هر صورت اگرچه قیمت آب شیرین کن دریایی بالا است؛ اما می‌توان با  استفاده از برخی روش‌ها مانند آب شیرین کن خورشیدی و یا استفاده از آب شیرین کن دریایی داخل کانکس، هزینه سرمایه گذاری اولیه را جهت تولید آب شیرین در ابعاد و اندازه‌های کوچک کاهش داد.

همچنین استفاده از آب شیرین کن دریایی به روش اسمز معکوس، یکی از بهینه ترین روش‌های تصفیه آب دریا است؛ زیرا قیمت سرمایه گذاری اولیه قابل قبول داشته و هزینه های بهره برداری و انرژی مصرفی کمی در پی خواهد داشت.

در نهایت اینکه هر چند استفاده از این روش می تواند منبع جدید آبی برای کشور باشد، اما به دلیل قیمت تمام شده آب تولیدی به تنهایی نمی‌تواند همه مشکلات کم آبی را حل نماید. اما استفاده از آب شیرین کن دریایی در بخش‌های تولیدی و در کنار آن اصلاح فرهنگ مصرف و زیرساخت های آب کشور، می‌تواند در دراز مدت راه حل بحران کمی آبی ایران باشد.

شرکت طرح و کار آمادگی خود را در خصوص تهیه و آماده سازی طرح‌های توجیهی در خصوص انواع سیستم تصفیه آب و هزینه‌های تمام شده برای کارفرمایان، اعلام می‌دارد.

روش آب شیرین کن دریایی، یک فناوری نوآورانه است که قدرت تغییر و تحول بزرگی را در دستان ما قرار می‌دهد. با استفاده از این فناوری، می‌توانیم به دنیایی با منابع آبی پایدار و بهره‌برداری هوشمندانه از دریاها دست یابیم؛ اما برای رسیدن به این آینده ممکن، نیازمند اقدامات جدی و همکاری همه جانبه است. با ترویج طرح‎های  آب شیرین کن دریایی و آگاهی افزایی درباره این فناوری، می‌توانیم دیدگاه عمومی را به سمت استفاده بهینه از آب شور دریا هدایت کنیم.

برای اطلاعات بیشتر همین حالا با تیم طرح و کار تماس بگیرید!