انجمن علمی پدافند زیستی کشور و انجمن علمی پدافند غیر عامل در نظام سلامت

شیرینسازی آب خلیج فارس؛ راهکاری برای مقابله با بحران کمآبی یا طرحی فاقد توجیه اقتصادی؟

مهندس داوود پورجم، موسس و مدیر عامل شرکت آو ایران با وجود همه امکانات و منابع سرشار طبیعی که در اختیار دارد، اما به واسطه واقع شدن در یکی از مناطق خشک و نیمه خشک جهان، کشور کمآبی است. این مساله چنانچه به خوبی مدیریت نشود، افزون بر آنکه بر روند توسعه پایدار کشور تاثیر نامطلوبی دارد، میتواند بسیار بحرانآفرین هم باشد.

در واپسین روزهای دولت دهم، عملیات اجرایی طرح ملی شیرینسازی و انتقال آب خلیج فارس با حضور رئیسجمهور آغاز شد. طرحی که در فاز اول با تولید روزانه 150 هزار مترمكعب آب شیرین با استفاده از فناوری اسمز معكوس احداث میشود و قرار است با بهرهبرداری كامل از این پروژه، آب مورد نیاز شهرستان بندر خمیر و روستاهای غرب بندرعباس و قسمتی از شهرستان حاجیآباد و نیز صنایع غرب استان هرمزگان تامین گردد.تاسیسات آبگیری از دریای این طرح با ظرفیت 4 میلیون و 800 هزار متر مكعب در روز در 6 خط لوله دریایی به قطر 3 متر و طول 2 هزار و 700 متر احداث خواهد شد. مقامات مسوول در وزارت نیرو با اذعان به اینکه در حال حاضر منابع آبی کشور با تمام ظرفیت در حال بهرهبرداری است و از این رو کشور وارد تنش آبی شده است، شیرینسازی و استفاده از آب دریاها را گزینه مناسبی برای مقابله با بحرانهای کمآبی در آینده قلمداد کرده و حتی از برنامههای خود برای شیرینسازی آب دریای مازندران و انتفال آن به فلات مرکزی ایران سخن میگویند. طرحهایی که البته با اما و اگرهای زیادی از سوی کارشناسان و صاحبنظران بحث آب مواجه شده است. شايد سرانجام يك روز اين بحث جدى شود زيرا حقيقتا پيشبينى قابل اطمينانى در مورد كفايت آبهاى شيرين درون سرزمين نمىتواند ارايه گردد. در حال حاضر هم كشورهاى جنوب خليج فارس در ابعاد مختلفى چنين كارى را انجام مىدهند. شرط اساسى براى نمكزدايى از آب دريا، تامين انرژى لازم در شرايط اقتصادى قابل تحمل براى هر كشور است. براى كشور ما البته جغرافياى محل استقرار ماشينهاى آب شيرين كن و ضرورتهاى انتقال و نوع مصرف و ملاحظات عديده ديگر بايد مورد توجه قرار گيرد. در ادامه نگاهی به عمده روشهای نمکزدایی از آب خواهیم داشت. در تدوین این بخش از کمک دانشآموخته دانشگاه علم و صنعت و همکارم در شرکت آو آقای دکتر حسن محمدی سود جستهام.


روژههای متعددی برای شیرینسازی و انتقال آب از خلیج فارس به کرمان و یزد و سایر نقاط کشور در دست اجراست که میباید در این سرمایهگذاریها به روند تکنولوژی نمکزدایی از آب و مسائل راهبری و نگهداری این تاسیسات در درازمدت مورد توجه باشد.
اگر در سالهای 1376-1375که اوج کاربری روشهای: (MED)  –  (MSF)  نمک زدایی مولتی افکت و مولتی استیج فلش در شیرینسازی آب (فرآیندهای متکی بر تغییرفاز، روشهایFreeze – thaw , Thermal )
بود و اینجانب براساس مطالعات و مشاهدات، سعی در جلب توجه دستاندرکاران به گذار از این فناوری به اسمز معکوس را داشتهام، امروزه با توجه به سرمایهگذاریها و کارهای تحقیقاتی گسترده در کشورهای پیشرفته صنعتی، میباید به گذار از RO (اسمز معکوس) در شکل کلاسیک آن به ترکیب الکترودیالیز و رزینهای تبادل یونی موسوم به و همینطور تکنولوژی (CDI) یا در چشماندازی دورتر به اسمز مستقیم (F.O) در فرآیندهای شیرینسازی متکی بر فشار هیدرولیکی (انتقال آب از غشاء) با استفاده از نسل جدید ممبرانها توجه داشته باشیم.
در انتخاب روشهای نمکزدایی میباید به 3 اصل توجه شود:
1- مصرف انرژی کمتر
2- افزایش میزان آب شیرین تولیدی
3- حداقل آسیب به محیطزیست
بهطور خلاصه عمده روشهای مختلف شیرینسازی آب را میتوان مطابق جدول زیر طبقهبندی کرد.

فرصت چالش احتمال توسعه در آینده فرآیند بهینهسازی در ترکیب با سیستمهای هیبریدی کنترل رسوبگذاری ممبران کم ترمال
    
ارتقا تکنولوژی در جهت تولید ممبرانهای ارزانترگرانی ممبرانهای مورد نیاز در این روش بسیار کم ED
استفاده از الکترودهای نانو کربنی توسعه ماجولهای قابل اجرا محتمل CDI
ممبرانهای نوین راندمان نه چندان بالا زیاد RO
راندمان مناسب DRAW SOLUTE زیاد FO
فعلا در اشل آزمایشگاهی    نیازمند بهینهسازی    محتمل BIO-ENABLED
 

فرایندهای ترمال
•  این فرایند به بلوغ کافی رسیده و پیشرفت در این زمینه دشوار مینماید. در حال حاضر تحقیقات مرتبط با این فرایند متمرکز بر سیستمهای هیبریدی است (سیستمهای هیبریدی به ترکیب روشهای نمکزدایی مانند MED, MSF,RO با سیستمهای خورشیدی اتلاق میشود) روشFreezing(FRZ)  هم در گروه روشهای ترمال طبقهبندی میشود که خوشبختانه این سیستم اخیرا در ترکیب با روشهای SOLLAR (SD) ارتقا یافته و بهعنوان مثال شرکت EH2 SOLLAR کانادا نمونههای موفقی از آن را نصب کرده است.

الکترو دیالیز: ED/EDR
ED فرایندی تکاملیافته است و تقریبا به بلوغ خود رسیده است اما ممکن است پیشرفتهایی در زمینه نوع ممبران حاصل شود. تحقیقات در این زمنه متمرکز بر بهینهسازی فرایند و بهویژه ساخت ممبرانهایی ارزنتر است. اخیرا برای حذف بیکربناتها از آب، روشی تحت عنوان Electro decarburization توسط شرکت فرانسوی SUEZ به ثبت رسیده است که روشی مناسب جهت جایگزینی سختیگیری از آب با روشهای رزینی و شیمیایی است.
Capacitive Deionization: هنوز برای شیرینسازی آب دریا استفاده نشده است. این کار نیازمند طراحی سیستمهای ماجولار است. برای رقابت با سیستمهای RO، این تکنیک نیازمند پیشرفت در زمینه متریال الکترودهاست.
RO: این تکنولوژی تکامل یافته است، اما پیشرفتها در خصوص نوع ممبرانهای نوین قابل پیشبینی است که توسط مراکز تحقیقاتی مختلف به شدت در حال انجام است. چالش موجود در این زمنیه حداقلسازی fouling است.
FO: ممبرانهای FO، توسعه یافته هستند. برای اجرایی شدن این فرایند، نوع draw solution و نحوه احیای آن اهمیت زیادی دارد (عمدتا از بیکربنات آمونیوم بهعنوان Draw Solute استفاه میشود). به احتمال بسیار زیاد در آیندهای نزدیک این چالش نیز برطرف خواهد شد برای نمونه در پروژه النجده عمان با روش FO مصرف انرژی 30 درصد کمتر از طرح RO است. در ایران نیز بر روی این روش کار شده و به گزارش خبرگزاری مهر: «پژوهشگران سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی موفق به ساخت دستگاه نمکزدایی از آب شور با استفاده از فناوری اسمز مستقیم شدند که مصرف انرژی را ۳۰ تا ۴۰ درصد کاهش میدهد»
غشای  زیستی ـ Bio- Membrane: مهندسی باکتریها جهت جذب یونهای نمک توسط باکتریها و عبور آب خالص از غشای باکتریها، برخی از نمونه باکتریها نمک دوست هستند، در این روش تمرکز بر روی تغییرات ژنتیکی این باکتریها جهت استفاده در طرحهای نمکزدایی است. هدف اصلی حداقلسازی مصرف انرژی به میزان کمتر از 0.5 kwh/m3 است. (دست کاری ژنتیکی باکتریها)
ERD: Energy Recovery Device از این وسیله برای بازیافت انرژی در سیستمهای RO استفاده میشود.
با توضیحات فشرده ارائه شده به این نتیجه میرسیم که
ضمن ضرورت اجرای پروژههای تامین آب از خلیج فارس و انتقال آن به داخل سرزمین میباید به روند تغییرات و ضرورت اجرای پروژه با آخرین فناوریها که حداقل مصرف انرژی و حداقل آسیبهای زیستمحیطی را دارد، توجه کنیم با این تاکید که براساس دانستههای محدود اینجانب هیچ نسخه واحدی برای تامین آب شیرین در تمامی شرایط و موقعیتهای متفاوت وجود ندارد و در بهکارگیری تکنولوژیها میباید به شرایط اقلیمی و دانش بهرهبرداری توجه کرده و فناوری را با توجه به مزیتهای نسبی آن در منطقه انتخاب کنیم و لذا با آنکه قیمت تمام شده استحصال آب از دریا با روشهای پیشرفته اسمز معکوس و بهکارگیری تجهیزات بازیافت انرژی (ERD) تا سطح 58 سنت در متر مکعب تقلیل یافته است (پروژه سورک) در سرزمینهای اشغالی که بزرگترین واحد آب شیرین کن با ظرفیت 624000 متر مکعب در روز و در حال کار با روش اسمز معکوس است) با این حال کمتر کارشناسی بهعنوان مثال در کاربری روشهای حرارتی (روشهای متکی بر تغییر فاز یا روشهای حرارتی ترکیبی با سیستمهای خورشیدی) در جوار نیروگاههای حرارتی یا مراکزی که مازاد انرژی فسیلی داریم تردید میکند.... (در سواحل شمالی خلیج فارس که با توجه به منابع عظیم گاز طبیعی و هزینههای انتقال مازاد تولید آن به بازارهای فروش، بهکارگیری روشهای حرارتی را قابل بررسی میکنند)

راههای حل بحران آب
تشکیل ستاد عالی آب: این ستاد میباید متشکل از مدیرانی توانا و ملی با برخورداری از حمایت بالاترین مقامات کشور تشکیل شود، این ستاد میباید با بهرهگیری از دانش موجود در کشور و با بهکارگیری ظرفیتهای علمی و دانشگاهی و عقد قرارداد با مشاورین و شرکتهای توانای بخش خصوصی و شرکتهای معتبر بینالمللی نسبت به تدوین نقشه راه ساماندهی آب در کشور اقدام نماید.
این ستاد بعد از تدوین برنامه استراتژیک و راهبردی حل بحران آب که براساس منافع ملی و تقویت یکپارچگی اقوام ایرانی با اولویت مناطق محروم و بهخصوص مناطق مرزی نهایی شده است میباید کاملا مستقل و غیرجناحی و توصیهناپذیر بوده و برنامه مقابله با کمآبی را هدایت کند و تمام تصمیمات در ستاد عالی آب باید صرفا براساس برنامههای مصوب کارشناسانه و فارغ از مصلحتاندیشیها و ملاحظات قومی و منطقهای اتخاذ شود و صرفا در مسیر بهبود شرایط زیستمحیطی و اقتصادی و یکپارچگی و مصالح کشور عملیاتی گردد.
واگذاری و سپردن مدیریت امور بحران آب کشور به بخش خصوصی، آنگونه که این روزها در خبرها میشنویم راهحل مناسبی نیست، زیرا برنامهریزی برای چنین امر بزرگی میباید در کارگروهی ویژه با اختیارات تام و با بهکارگیری تمام منابع انسانی، مالی، نظامی و انتظامی کشور تدوین و با قدرت و فارغ از جابجاییها و تغییرات در ردههای میانی مسئولان به سرانجام برسد. این مهم نیازمند ایجاد و استفاده از ساختارهای توانمند در داخل کشور است که بتوانند با بهرهگیری از توان بالای خود اهداف مورد نظر را دستیافتنی نمایند. تشکلهای معدودی در کشور منجمله قرارگاه سازندگی خاتمالانبیاء میتوانند برای ایفاء و تحقق این مسئولیت خطیر در کشورمان نقش مهمی داشته باشند.

اولویتها و سرفصلهای پیشنهادی برای نقشه راه
•  اولویت دادن توسعه پایدار در تدوین برنامههای توسعه صنعتی و بهکارگیری تکنولوژیهای تامین آب همساز با محیطزیست
•  رعایت اصول فنی و مهندسی در تصفیه و بازیافت پسابها (انتخاب فرایند مناسب، محل احداث تصفیهخانه، نحوه استفاده از پساب و توجه به شرایط آبهای پذیرنده و...) و پرهیز از تکرار پروژههایی مانند احداث تصفیهخانه شهر لواسان در نزدیک آبگیر سد لتیان.
•  تحقیق بر روی فناوریهای شیرینسازی آب و هدایت پروژهها در بهرهبرداری از تکنولوژیهای روز و حرکت در مسیر طراحی Platformهای مشترک و محدود کردن آن و دستیابی به تکنولوژیهای بومی شده و منطبق با شرایط اقلیمی پروژهها در نمکزدایی از آبها و استقلال تکنولوژیک در نمکزدایی از آب به دلایل امنیت ملی و بالابردن قدرت چانهزنی کشور در مقابل اهرم نیاز به آب در منازعات منطقهای، که البته قطعا منظورم اختراع دوباره چرخ نیست!
• الویتبندی فعالیتها و مصارف و دخالت دادن آب بری فعالیتها (آب مجازی) (3) در قیمت تمام شده واقعی محصول و دخالت دادن این مولفه در حمایت از تولید داخلی یا سیاستها و تعرفههای واردات کالا.
• هدایت فعالیت شرکتهای مهندسی در ارتقا و بهبود تولید تجهیزات آبیاری صنعتی در مصارف کشاورزی و همینطور شیرآلات و لوازم مصرفی صرفه جویانه در مصارف شهری و خانگی و تدوین برنامههای حمایت از تولید داخلی این تجهیزات، بهعنوان مثال گذاشتن تعرفههای تشویقی در صدور جواز ساختمانهای مسکونی و اداری که از تجهیزات صرفهجویی آب استفاده کردهاند یا حتی منوط کردن صدور پایان کار به استفاده از این تجهیزات.
• بازبینی و اصلاح شبکههای آبرسانی و جلوگیری از هدر رفتن خارج از استاندارد آب.
در خاتمه تاکید کنم که: بحران آب نیز چالشی است در امتداد و در ادامه هزاران تنگنا و بحران که مردم ما در طی تاریخ بلند خود با آن روبرو بودهاند، این چالشی است سنگین ولی پایان کار نیست، ایمان و یقین دارم که با همدلی و هماندیشی از این بحران نیز پیروزمندانه خارج خواهیم شد.

 

خوانده شده 1054 بار اصلاح شده شنبه, 12 اسفند 1396 07:14

لینک خبر:



برای ارسال نظر لطفا وارد سایت شوید

انجمن علمی پدافند زیستی کشور و انجمن علمی پدافند
غیر عامل در نظام سلامت

تصاویر

Top