در سلسله گزارش‌هایی که طی هفته جاری توسط اداره اخبار علمی و دانشگاهی ایسنا با تیتر “راهکارهای محققان برای نجات کشور از اَبر مشکل کم آبی” تولید شد علاوه بر پرداختن به عوامل ایجاد مشکل کم آبی در کشور، راهکارهای مطرح شده از سوی سازمان‌ها و یا نهادهایی که برای رفع مشکل کم آبی در حال تلاش هستند مورد نقد و بررسی قرار گرفت. همچنین در این گزارش‌ها به فناوری‌هایی که امروزه توسط شرکت‌های دانش بنیان برای رفع چالش کم آبی معرفی شده‌اند نیز پرداخته شد تا مسؤلان و نهادهای مرتبط با آگاهی از ظرفیت‌های موجود کشور و همچنین نقاط ضعف و قوت طرح‌های جاری، تصمیمات مقتضی و درست برای مدیریت این اَبر چالش که کشور را با تهدید بزرگی روبرو کرده است، بگیرند. حال در این گزارش و در قسمت پایانی قصد داریم تا یکی از موثرترین راهکارهایی که برای رفع مشکل کم آبی در جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد را معرفی کنیم.
در حال حاضر از مجموع کل آب‌های جهان، ۹۷.۴ درصد آن را آب شور دریاها و اقیانوس‌ها تشکیل می‌دهد که به دلیل شوری، قابل استفاده نیستند و ذخایر آب شیرین تنها ۲.۶ درصد کل حجم ذخایر آب‌های سطح زمین را تشکیل می‌دهد که بخش بیشتر آن به صورت یخ در قطب‌های کـره زمـین و یخچـال‌های طبیعی و آب‌های زیرزمینی وجود دارد و از کل مجموع آب‌های کره زمین تنهـا ۰.۰۱۴ درصـد آن قابل استفاده بوده و در واقع، حیات آدمی وابسته به همین مقدار ناچیز آب اسـت.
این در حالی است که بـر اسـاس پیش‌بینی‌ها تقاضای آب تا سال ۲۰۵۰ با افزایش ۵۵ درصدی روبرو خواهد شد و در این مدت، مصرف در بخش‌های صنعت، تولید برق و بخـش خـانگی بـه ترتیـب بـا ۴۰۰ ،۱۴۰ و ۱۳۰ درصد دارای ببیشترین مقدار افزایش برق را دارند.
بر این اساس استفاده از راهکارهایی چون انتقال آب و کاربرد آب شیرین‌کن‌ها مطرح شده است.
انتقال آب، برای تامین آب مناطقی که به دلیل شرایط جغرافیایی دچار کمبود بارش و خشکسالی هستند، انجام می‌شود. برای انتقال آب از خطوط لوله و یا کانال‌ها رو باز استفاده می‌شود. در دنیا طرح‌های انتقال آب در برخی کشورها انجام شده است که از آن جمله می‌توان به کشور چین اشاره کرد که انتقال آب از جنوب به شمال این کشور به طول ۴۳۵۰ کیلومتر به عنوان بزرگترین پروژه انتقال آب اجرایی شد.
کشور لیبی نیز پروژه رود مصنوعی به طول ۱۶۰۰ کیلومتر و کشور استرالیا پروژه توسعه “کیتا” به طول ۱۸۰۰ کیلومتر را اجرایی کرده است.
در ایران نیز چند طرح انتقال آب ارائه شده که طرح “انتقال آب بهشت آباد” از جمله آن است. این پروژه برای انتقال سالانه حدود یک میلیارد متر مکعب از استان چهار محال و بختیاری به اصفهان و فلات مرکزی است.
انتقال آب دریای خزر به استان سمنان از دیگر طرح‌ها در این زمینه است. سمنان جزو مناطق خشک است و به همین منظور یکی از ایده‌های مطرح شده برای رفع مشکلات خشکسالی، انتقال آب دریای خزر به این منطقه است. اما به گفته کارشناسان این طرح مشکلات زیست محیطی بسیاری دربر خواهد داشت. نکته دیگر اینکه به دلیل بالاتر بود ارتفاع سمنان از سطح دریا، عملا این انتقال به صورت ثقلی امکان‌پذیر نبوده و باید به وسیله پمپاژ این انتقال انجام شود!
بنا به گفته کارشناسان و محققان، انتقال آب بین حوضه‌ای اگرچه بخشی را سیراب می‌کند ولی با آثار مخربی چون فرسایش خاک، تغییر اقلیم منطقه، کاهش تغذیه سفره‌های آب زیرزمینی، شوری خاک و بحران‌های اجتماعی همراه است.
صنعت شیرین‌سازی منابع آب شور از دیگر راهکارهای تامین آب مورد نیاز شهرها است که در حال حاضر در مناطقی که دارای تنش آبی بالایی دارند از این روش بهره‌های فراوان می‌برند به گونه‌ای که امروزه تعداد بی‌شماری آب شیرین کن در جهان مشغول به فعالیت هستند که حدود ۵۰ درصد از آنها سیستم‌های اسمز معکوس (RO) است و منطقه خاورمیانه با ۲/۹ درصد از جمعیت جهان تقریبا ۵۰ درصد از ظرفیت تولید آب شیرین‌کن‌های صنعتی جهانی را تشکیل می‌دهد و به عنوان پیشرو در نمک زدایی آب دریا در مقیاس‌های بزرگ حرکت کرده است.
عربستان سعودی در حال حاضر با ظرفیت تولید حدود ۲۶ درصد از ظرفیت تولید جهانی پیشتاز در نمک زدایی و ایالات متحده آمریکا با ۱۷ درصد در رتبه بعدی قرار دارند.
فرآیندهای غشایی شامل آب شیرین کن (RO)، الکترودیالیز (ED)، نانوفیلتراسیون (NF) و فرایندهای تقطیری شامل فشرده‌سازی بخار (VC)، تقطیر سریع چند مرحله ای (MSF) و تقطیر چند مرحله ای (MED) است و آمارها نشان می‌دهد فرآیندهای غشایی و تقطیری سهم مساوی در ظرفیت تولید آب شیرین از این سیستم‌ها دارند.
توسعه فناوری آب شیرین‌کن
با توجه به اهمیت توسعه آب شیرین‌کن‌های صنعتی در سند راهبردی توسعه فناوری‌های آب، خشکسالی، فرسایش و محیط زیست؛ بر توسعه فناوری‌های آب شیرین کن و بازیافت و بازچرخانی آب و استفاده از زه‌آب‌ها و پساب‌های شهری، صنعتی و کشاورزی و آب‌های شور تا رسیدن به خودکفایی نسبی در کشور و مشارکت در بازار منطقه‌ای با تأکید بر تناسب فناوری‌ها با سلامت محیط زیست تاکید شده است.
بنا به آمارهای معاونت علمی و فناوری، در حال حاضر در حدود ۳۲۰ شرکت دانش‌بنیان در حال تلاش برای رفع چالش‌های حوزه آب و افزایش بهره‌وری مصرف آب هستند و قرار است با ایده‌ها و طرح‌های فناورانه و نوآورانه، اقلیم خشک و نیمه‌خشک کشور را سیراب کنند.
علاوه بر آن در برنامه ششم توسعه متناسب با مأموریتی که در شورای عالی انقلاب فرهنگی و شورای رهبری نقشه جامع علمی کشور تصویب شده است، ۷ مأموریت برای جهاد دانشگاهی تعیین شده که مأموریت اول آن انتقال فناوری در مقابل واگذاری بخشی از بازار به خارجی‌ها و ارتقای ساخت داخل است و بر این اساس جهاد دانشگاهی در کنار سایر بخش‌های فناورانه کشور، طراحی و ساخت سیستم‌های آب شیرین‌کن‌ها را به عنوان یکی از موضوعات بسیار مهم در دستور کار خود قرار داده است.
بر این اساس در برنامه ششم توسعه با هماهنگی مجلس و دولت، دو بند گنجانده شد که مورد اول در حوزه حمل و نقل ریلی به ویژه در حوزه شهری بود که از طریق انتقال فناوری و ساخت داخل، کشور به ۸۵ درصد ساخت داخل برسد و موضوع دوم هم در حوزه آب شیرین‌کن‌ها است.
در این راستا جهاددانشگاهی هر چند که توانست با همکاری معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری در حوزه حمل و نقل، ساخت یک رام قطار ۷ واگنه ملی را اجرایی کند ولی به گفته دکتر حمیدرضا طیبی در بحث آب شیرین‌کن‌ها هنوز نتوانسته است به توافق مشابهی با وزارت نیرو دست یابد و تاکنون کار جدی در زمینه آب شیرین‌کن‌ها صورت نگرفته است! و این در حالی است که رییس جهاد دانشگاهی اخیراً اعلام آمادگی کرده است که این نهاد می‌تواند مدیریت تولید آب شیرین‌کن‌ها در داخل و همچنین انتقال فناوری به داخل کشور را برعهده بگیرید.
دکتر طیبی در این گفت و گوی خود تاکید کرده: در عین حال همچنان علاقه‌مند هستیم و کار را پیگیری کرده و منتظر تشکیل دولت و انتخاب وزیر نیرو جدید هستیم تا این مذاکرات ادامه پیدا کند؛ به ویژه همکاری با مجموعه‌ای که خطوط انتقال آب را انجام می‌دهند با یک شرکت خصوصی صحبت‌هایی در این زمینه انجام شده است.
از سوی دیگر در بنـد “الـف” مـاده ۳۶ برنامـه ششـم توسـعه جمهـوری اسلامی ایـران، دولـت مکلـف اسـت حداقـل ۳۰ درصد آب آشامیدنی مناطـق جنوبی کشـور را از طریـق شیرین کـردن آب دریـا تـا پایان اجرای قانون برنامه تأمیـن کند و مطابـق تبصـره ایـن مـاده وزارت نیـرو موظـف اسـت تـا پایان اجـرای قانون برنامه، تمهیدات لازم را جهـت تأمیـن، طراحی و ساخت حداقل معـادل ۷۰ درصـد آب شیرین‌کن‌های مورد نیاز در شهرهای حـوزه خلیج فـارس و دریای عمـان را از جملـه از طریق خرید تضمینی آب شـیرین شـده و نیـز مدیریـت هوشـمند و تجمیـع خریـد آب شـیرین‌کـن از طریـق انتقـال فنـاوری بـه داخـل انجام دهد.
دستاوردهای جهاد دانشگاهی در زمینه تولید آب شرب
برای انتقال تکنولوژی آب شیرین‌کن و بومی‌سازی این تکنولوژی، تاسیسات آب‌شیرین‌کن در جهاد دانشگاهی طراحی و ساخته شده است.
رییس جهاد دانشگاهی با بیان اینکه اکنون ۵۰ تا۶۰ تاسیسات آب شیرین‌کن توسط کشور خریداری شده تاکید می‌کند که انتقال تکنولوژی این تاسیسات انجام نشده در صورتی که اگر ۴ تا ۵ آب شیرین‌کن را از بهترین سازنده‌ها خریداری شود می‌توان امتیاز انتقال فناوری بومی‌سازی شود.
در راستای این فعالیت‌ها و زمینه‌سازی‌ها، طراحی و ساخت سیستم ترکیبی آب شیرین‌کن – آب گرم‌کن خورشیدی از جمله دستاوردهای جهاد دانشگاهی در زمینه آب شیرین‌کن است.
آب گرم کن- آب شیرین‌کن خورشیدی سیستمی است که با توجه به شرایط اقلیمی ایران و ویژه مناطق کویری ساخته شده و می‌تواند کاربردهایی مانند تامین آب گرم و شیرین روستاهای کویری، تامین آب گرم و شیرین کمپ‌ها و اردوهای نظامی که در مناطق مختلف ایران برگزار می‌شود را داشته باشد.
با استفاده از این سیستم می‌توان از تمامی آب‌های طبیعی مانند رودخانه‌ها، آب شیرین و گرم را به صورت همزمان تامین کرد. این دستگاه برای شیرین‌سازی آب از رطوبت‌زنی و رطوبت زدایی از طریق هوا استفاده می‌کند و در واقع با بخار کردن آب ورودی و نهایتاً تبدیل آن به مایع از طریق رطوبت‌زدایی به تهیه آب شیرین می‌پردازد.
علاوه بر آن در پژوهشـکده توسـعه تکنولـوژی وابسـته بـه سـازمان جهاددانشـگاهی صنعتـی شـریف از سـال ۱۳۷۹ بـا اخـذ مجـوز از وزارت علـوم، تحقیقـات و فنـاوری، فعالیـت خـود را در حوزه‌هایی چون شیرین سازی آب و سامانه‌های مدرن آبیاری آغاز کرده است.
در گروه توسعه فناوری آب شیرین‌کن این پژوهشـکده، بـا تجمیع امکانات و توانمندی‌های جهاددانشـگاهی و بـا بهره‌گیری از گـروه‌های حرفه‌ای و متخصـص و شـبکه نـوآوری بـاز در حـوزه شـیرین‌سـازی، نمـک‌زدایی و تصفیه آب و پساب در جهـت ارائـه راهکارهای یکپارچـه نمـک‌زدایـی، تصفیـه آب و انتقـال و توسـعه فنـاوری آب شـیرین کـن دستاوردهایی را ارائه کرده است.
توانمندی‌های این گروه درحوزه نمک‌زدایی و شیرین‌سازی آب و تصفیه پساب شامل مواردی چون “انتقال و توسعه فناوری‌های نمک‌زدایی”،”طراحی و ساخت، اجرا و بهره‌برداری از آب شیرین‌کن‌های”، “طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های ترکیبی آب شیرین‌کن، سیستم‌های هیبرید و سیستم بدون پساب”، “ارائه خدمات مشاوره مهندسی در زمینه سیستم‌های آب شیرین کن غشائی، حرارتی، سیستم فیلتراسیون و تصفیه آب”، “تحلیل ترموهیدرولیکی، اگزرژی و بهینه‌سازی آب شیرین کن‌های در حال بهره‌برداری”، است.
و کلام آخر…
اینک کشور به گونه‌ای به تنش آبی مبتلا شده و به اندازه‌ایی رمق آبی آن را کشیده‌ایم که به گفته محققان این حوزه دامنه مخاطرات تنش آبی که اولین آن فرونشست زمین است به برخی از مراکز استانی رسیده است که در این زمینه برای شهرهای “اصفهان” و “شیراز” دیگر نه زنگ هشدار بلکه ناله سوگواره آن به صدا در آمده است و چندی نخواهد گذشته که بسیاری از اَبنیه تاریخی این شهرها دستخوش خرابی‌های ناشی از فرونشست زمین خواهد شد.
پیدا کردن آب‌های ژرف و نامتعارف، تنها مرهمی بر زخم است نه درمان آن. کاربرد فناوری‌ها، بهره‌برداری از آبیاری قطره‌ای برای فضای سبز، صنعتی‌سازی کشاورزی و توقف کاشت محصولات کشاورزی آب بَر مانند هندوانه می‌تواند راهکارهای میابنری باشد که بتواند کشور را از تنش آبی موجود عبور دهد.
ولی به گفته محققان در راس این اقدامات مدیریت منابع آبی قرار دارد به گونه‌ای که دکتر عزت‌الله رییسی، استاد گروه آب شناسی دانشگاه شیراز و پدر علم آب شناسی کشور، موثرترین روش برای عبور از این وضعیت را بهره برداری از آب موجود می‌داند ولی در ایران ما همچنان به دنبال منابع آب جدید هستیم، به جای آنکه آب موجود را بر اساس استانداردها استفاده کنیم.
