مترجم: فرناز حيدري
برگرفته از: news.nationalgeographic
پيش بيني شده كه تا سال 1405 خورشيدي حدود 2 ميليارد نفر با بحران جدي كمبود آب آشاميدني مواجه خواهند شد. به همين دليل متخصصان در حال ارزيابي موانعي هستند كه بر سر راه نمك زدايي از آب دريا قرار دارد. در حال حاضر نمك زدايي (حذف نمك از آب دريا) به عنوان يك راه حل پيشنهادي و موثر جهت مبارزه با كمبود آب آشاميدني در مركز توجهات بين المللي قرار دارد، اما اين روش به ظاهر ساده و بي عارضه اخيرا به چالش كشيده شده است.
پژوهشگراني كه روي عوارض جانبي شيرين كردن آب درياها و اقيانوس ها به منظور تامين آب مورد نياز جمعيت در حال افزايش سياره زمين كار مي كردند، در مقاله جديدي كه منتشر كرده اند نكات جديدي را متذكر شده اند.
در اين مقاله آمده است كه قبل از آن كه نمك زدايي بتواند به عنوان روشي كارآمد در حل بحران كنوني آب معرفي شود، متخصصان و صاحب منصبان بايد تعهد كنند كه بر مشكلات و موانعي كه اين روش را هزينه بردار و ناكارآمد مي كنند، غلبه كنند. دانشمندان پيش بيني مي كنند كه تا 5 سال آينده حجم آب شيريني كه كارخانه هاي آب شيرين كن توليد مي كنند، بالغ بر 38 ميليون مترمكعب در سال خواهد بود. اين رقم 2 برابر حجمي است كه در 3 سال پيش توليد شده است.
كارخانه هاي آب شيرين كن مدرن از تكنولوژي اسمز معكوس استفاده مي كنند. در اين روش آب شور را تحت فشار از يك غشاي پلاستيكي نيمه تراواي فوق العاده نازك عبور مي دهند و از آنجايي كه مولكول ها يا يون هاي بزرگ همچون انواع نمك محلول در آب قادر به عبور از اين غشا نخواهند بود، آب اصطلاحا فيلتر شده و شيرين و آماده مصرف مي شود.
نتيجه اين فرآيند به ظاهر ساده، آب شيريني است كه از سمت ديگر خارج مي شود. اين روش نسبت به تكنيك هاي پيشين نمك زدايي نظير تقطير آب دريا، انرژي كمتري را مصرف مي-كند، اما به هر حال يك كارخانه معمولي كه از روش اسمز معكوس استفاده مي كند، بيشتر از 40 درصد هزينه هايش را صرف خريد برقي مي كند كه براي گردش كل سيستم ضروري است. اين يك دليل عمده است كه مهندسان درصدد يافتن راهي هستند تا از هزينه ها بكاهند و كارخانه هايي كارآمدتر بسازند كه انرژي كمتري مصرف كنند.
از زمان ابداع غشاهاي اسمز معكوس يعني حدود 50 سال پيش تاكنون، اين غشاها تكامل يافته تر شده اند. به عنوان مثال، غشاهاي امروزي كار خود براي عبور آب و نگه داشتن نمك در پشت آن را بهتر و دقيق تر انجام مي دهند.
همچنين غشاهاي امروزي مقاومت بيشتري نسبت به آلودگي هاي باكتريايي پيدا كرده اند، اما اين به آن معنا نيست كه مشكل آنها كاملابرطرف شده است. مناچم الي ملچ كه يك مهندس محيط زيست از دانشگاه ييل است و در نگارش مقاله مورد اشاره همكاري داشته توضيح مي دهد كه غشاها، باكتري هاي موجود در آب را به دليل اين كه عمدتا داراي اندازه اي بزرگ تر از مولكول آب هستند، خود به خود جذب مي كنند و اين مساله علاوه بر مشكلات بهداشتي، عبور آب را نيز دشوارتر خواهد ساخت.
براي پاكسازي باكتري ها مي توان از كلر استفاده كرد، اما غشاهاي اسمز معكوس كه امروزه از آنها استفاده مي شود نسبت به كلر خيلي حساس هستند و زماني كه در معرض مواد شيميايي قوي قرار مي گيرند به سرعت تحليل رفته و از بين مي روند.
نكته: قبل از آن كه نمك زدايي بتواند به عنوان روشي كارآمد در حل بحران كنوني آب معرفي شود، متخصصان و صاحب منصبان بايد تعهد كنند كه بر مشكلات و موانعي كه اين روش را هزينه بردار و ناكارآمد مي كنند غلبه كنند
آقاي الي ملچ مي گويد: بايد اقدامات عاجلي به منظور ساخت غشاهاي مقاوم در برابر كلر صورت پذيرد. ساخت كارخانه هاي آب شيرين كن كم هزينه تر در گرو توسعه تكنولوژي ساخت غشاهاي كارآمدتر است. اگر قرار است اين كارخانه ها نياز رو به رشد جامعه جهاني را كه خصوصا در مناطق در حال توسعه روز به روز بيشتر با مساله كم آبي مواجه مي شوند، مرتفع سازند بايد هزينه كمتري را چه در مرحله ساخت و چه در طول زمان بهره برداري به همراه داشته باشند.
آقاي يورام كوهن استاد مهندسي شيمي بيومولكولي از دانشگاه يو سي ال اي مي گويد: يك راه انجام اين كار استاندارد كردن تمامي بخش هاي كارخانه و حتي روش هايي است كه بر مبناي آنها فرآيند شيرين كردن آب شور درياها صورت مي پذيرد.
در اين جهت طراحي و ساخت كارخانه هاي كوچك تر و كارآمدتر هم در دستور كار قرار دارد تا امكان تهيه آب شيرين اقتصادي براي مناطق كم جمعيت يا گروه هاي كاري كوچك در مناطق دورافتاده فراهم شود.
كوهن در ادامه اين پرسش را مطرح ساخت كه فكر مي كنيد چرا كامپيوترهاي شخصي اينقدر ارزان هستند؟ اين به آن علت است كه تكنولوژي، استاندارد شده است. شما مي توانيد اجزاي سازنده كامپيوتر را از هر كسي كه خواستيد بخريد يا حتي آنها را تعويض كنيد يا آنها را با نمونه هاي خودتان تركيب كنيد. تمامي اين كارها را انجام مي دهيد چون كل سيستم استاندارد شده است.
آقاي كوهن مي گويد: راه ديگر براي كاهش هزينه ها و بهبود عملكرد كارخانه هاي آب شيرين كن، سرمايه گذاري بيشتر در بخش تحقيقات است. اما در حال حاضر به نظر مي رسد كه چنين سرمايه گذاري هايي حتي در كشورهاي پيشرفته و صاحب فناوري نيز كم و ناكارآمد است. او حتي فراتر رفته و مي افزايد: نمك زدايي از آب دريا بايد به عنوان يك واحد درسي پايه به واحدهاي آموزشي دانشجويان دوره مهندسي اضافه شود.
لازم به ذكر است كه در دهه 1960 ميلادي سيدني لوب و سري واسا سوريراجان نخستين غشاها براي شيرين كردن آب دريا را در دانشگاه يو سي ال اي طراحي كرده و ساختند. اين دو نفر بعدها نخستين كارخانه آب شيرين كني جهان را كه از تكنولوژي اسمز معكوس بهره مي گرفت، راه اندازي كردند.
اما در انتها مساله مهمي وجود دارد كه بايد به آن توجه ويژه شود و آن هم پسماند فرآيند شيرين سازي آب شور درياست. در يك كارخانه آب شيرين سازي، ابتدا آب شور از دريا يا اقيانوس وارد كارخانه مي شود و از سوي ديگر آب شيرين و گوارا خارج مي گردد، اما آب شيرين تنها خروجي اين كارخانه ها نيست. در اثر اين فرآيند آب فوق العاده شوري نيز در انتهاي مسير باقي مي ماند كه همه را با يك چالش بزرگ روبه رو مي سازد. با اين آب بي نهايت شور كه تكه آخر پازل است چه بايد كرد؟
به نظر مي رسد، اگر كارخانه به اقيانوس نزديك باشد مشكلي وجود ندارد و آب شور را مي توان البته با دقت و احتياط كامل و طي فرآيند كاملامشخصي مجددا به دريا يا اقيانوس بازگرداند.
البته اين كار مستلزم اين است كه تكه هاي نمك پيش تر در آب حل شده باشند و در ضمن ارزيابي زيست محيطي نيز انجام شده باشد، اما خلاص شدن از اين نمك غليظ براي كارخانه هايي كه دور از ساحل هستند، بسيار مشكل و مساله-ساز خواهد بود. آقاي كوهن مي گويد: اين كار، كار راحتي نيست. در برخي كشورها قوانيني وجود دارد كه مانع تخليه اين محلول نمكي غليظ به آب هاي سطحي يا حتي مجاري فاضلاب مي شود.
در برخي مناطق حتي امكان تزريق اين محلول به بخش هاي زيرين زمين هم به دليل مشكل آب هاي زيرزميني وجود ندارد. توجه داشته باشيد كه اين مورد آخر بسيار هم هزينه بر است.
آقاي الي ملچ از دانشگاه ييل نگران است كه برخي كشورها به اين روش به عنوان تنها چاره بحران كنوني آب نگاه كنند و جنبه هاي مثبت و منفي آن را مدنظر قرار ندهند. اين مهندس محيط زيست در خاتمه گفت: روش هاي ديگري هم براي شيرين كردن آب وجود دارد كه برخي كم هزينه تر و برخي پرهزينه تر هستند، برخي داراي عوارض بيشتر و برخي داراي عواقب بدتري هستند. بنابراين براي انتخاب نهايي بايد تمامي جنبه هاي مادي و زيست محيطي طرح ها را به صورت موشكافانه در نظر گرفت و چشم بسته اقدام به سرمايه گذاري كلان براي آينده نكرد.
 به عنوان يك راه حل پيشنهادي و موثر جهت مبارزه با كمبود آب
){kind=small}
Twitter
Google
Yahoo
Delicious
بالاترین
دنباله
نسخه‌ی چاپی
ارسال اين مطلب به دوستان