احیای روش‌های سنتی به کمک فناوری
کمبود منابع آب در ایران به‌لحاظ قرارگیری در نواحی خشک و نیمه‌خشک جهان بر کسی پوشیده نیست. رخداد جریانات سیلابی و آنی از ویژگی‌های اساسی این نواحی محسوب می‌شود.
این در حالی است که میزان متوسط بارش و تبخیر کشور به‌ترتیب یک‌سوم و ۳ برابر متوسط جهانی است. از نظر پراکنش مکانی، ۷۰ درصد بارش‌ها بر ۲۵ درصد اراضی و ۳۰ درصد آن بر ۷۵ درصد اراضی می‌بارد. از نظر پراکنش زمانی نیز ۷۵ درصد بارش‌ها در فصول غیرزراعی و ۲۵ درصد بارش‌ها در فصول زراعی نازل می‌شود. این یعنی بحران آب، بدون ترمز در حال تاخت و تاز است. با این وجود، به‌گفته بسیاری از کارشناسان، صرفه‌جویی در مصرف آب از مسیر فناوری می‌گذرد. به‌عبارت‌دیگر، باید کاربردهای فناورانه، پایه اصلی برنامه‌ریزی‌های منابع آب باشد. جولان‌های تابستان داغ امسال فشار بیشتری به منابع آب وارد کرده و موجب قطعی متوالی و چندساعته آب در برخی نقاط شهر تهران و دیگر استان‌ها و شهرها شده است. صمت در این گزارش به ایجاد راهکارهای سازگارانه با توان فناوری که موجب صرفه‌جویی حداکثری از منابع آب می‌شود، پرداخته است.
سازگاری با کم‌آبی
یکی از اصلی‌ترین معضلات این دوره تاریخی برای بشر، بحران کم‌آبی است. فناوران معتقدند که برای کنترل این بحران باید چند راهکار مهم را به‌کار بگیریم. سیدوحید محمدی، کارشناس‌ارشد مهندسی مکانیک در گفت‌وگو با صمت گفت: ابتدا باید از ظرفیت آبی موجود در کشور به‌شکلی علمی و هوشمندانه استفاده کنیم، برای مثال قنات‌ها و کاریزها ظرفیت‌هایی هستند که همچنان در کشور از آنها استفاده می‌کنیم و می‌توانیم با اصلاح این شبکه آبی، آب را در اختیار مردم در اقصی نقاط کشور قرار دهیم، همچنین اگر از علم آبخوانداری و آبخیزداری هم بهره بگیریم، می‌توانیم بخشی از منابع مهم زیرزمینی را که متاسفانه با حفر چاه‌ها به آنها آسیب زده‌ایم، جبران کنیم، بنابراین در فاز نخست می‌توانیم از ظرفیت‌های سنتی موجود در کشور بهره بگیریم تا آب را با روش‌های دقیق‌تری به نقاط مختلف کشور برسانیم. از آنجایی که مردم مناطق مرکزی کشورمان از قنات‌های با دبی کم استفاده می‌کردند و رفتارهای سازگارانه‌تری داشتند، پس باید به فرهنگ‌سازی و نگرش عموم مردم هم در حل بحران آب توجه داشت؛ این مردمان قدر آب را بیشتر از ما می‌دانستند.
الزام به فرهنگ‌سازی در مصرف آب
وی افزود: به‌عبارت‌روشن‌تر، فاز دوم برون‌رفت از بحران آب مربوط به تغییر نگاه مردم است که باید آب یک کالای ارزشمند در نگاه مردم به‌حساب بیاید، همچنین ورود به کشاورزی مدرن و پرهیز از غرقابی کردن زمین‌ها خود روش دیگری است که منجر به کاهش مصرف آب و صرفه‌جویی می‌شود، بنابراین ۲ گزاره اصلی یعنی استفاده از ظرفیت‌های سنتی موجود و تغییر نگاه مردم با بهره‌گیری از روش‌های مبتنی بر فرهنگ‌سازی در مصرف آب، می‌تواند تاثیر زیادی بر کنترل بحران آب بگذارد.
از انرژی پاک بهره بگیریم
محمدی بااشاره به وضعیت کشور در بهره‌گیری از دستگاه‌های آب‌شیرین‌کن گفت: ایران کارنامه قابل‌قبولی در استفاده از آب‌شیرین‌کن ندارد و هنوز راه‌های نرفته زیادی پیش‌روی خود دارد، درحال‌حاضر تنها یک درصد از آب مصرفی داخل کشور از طریق آب‌شیرین‌کن‌ها تامین می‌شود. گفتنی است، آب‌شیرین‌کن‌ها به ۲ دسته کلی تقسیم می‌شوند؛ حرارتی و غشایی. در آب‌شیرین‌کن‌هایی که برپایه حرارت ساخته می‌شوند، با تبدیل آب به بخار و سردسازی آن، آب شیرین به‌دست می‌آید؛ در این روش املاح در هنگام بخار از آب خارج و پس از سرد شدن، آب شیرین حاصل می‌شود. آب‌شیرین‌کن‌های حرارتی افزون بر اینکه هزینه بالایی می‌طلبند، راندمان پایین‌تری نسبت به آب شیرین‌کن‌هایی دارند که برپایه غشا ساخته شده‌اند، اما متاسفانه شیرین‌سازی آب با استفاده از آب‌شیرین‌کن‌های حرارتی در کشور زیاد استفاده می‌شود. این امر به ارزان بودن سوخت‌های فسیلی و فراوان بودن آن در کشور و همچنین به آسان بودن این روش برمی‌گردد. استفاده از آب‌شیرین‌کن‌های حرارتی در بیشتر کشورهای جهان تاحدی منسوخ شده است و در بسیاری کشورها از انرژی‌های پاک برای استخراج آب شیرین از دستگاه‌ها استفاده می‌کنند.
وی افزود: در این کشورها تنها در نیروگاه‌ها و صنایعی که دورریز حرارتی دارند، از آب‌شیرین‌کن‌های حرارتی به نحو احسن استفاده می‌کنند و از انرژی اضافی در راستای شیرین‌سازی آب بهره می‌گیرند، اما برای شیرین‌سازی آب به‌میزان وسیع از آب‌شیرین‌کن‌های غشایی استفاده می‌کنند؛ نظیر آب‌شیرین‌کن‌هایی که از روش اسمز معکوس یا مستقیم بهره می‌گیرند. نکته قابل‌توجه این است که آب‌شیرین‌کن‌های غشایی با استفاده از نیروی برق کار می‌کنند و در جهان به‌عنوان آب‌شیرین‌کن پاک به‌حساب نمی‌آیند، مگر اینکه برقی که استفاده می‌کنند، از انرژی‌های تجدیدپذیر گرفته شده باشد، بنابراین نحوه دریافت انرژی برای استفاده از آب‌شیرین‌کن‌ها هم از درجه اهمیت بالایی برخوردار است، در کل الزام استفاده از آب‌شیرین‌کن‌ها برپایه غشا که از انرژی‌های تجدیدپذیر استفاده می‌کنند، به‌جای آب‌شیرین‌کن‌های حرارتی در کشور به‌شدت احساس می‌شود.
میزان بارش ربطی به تامین آب مخازن سد ندارد
کارشناسان بسیاری بر این باورند که تهران روزهای پرالتهاب و کم‌سابقه‌ای را در بخش تامین آب پشت‌سر می‌گذارد. برداشت آب از منابع زیرزمینی افزایش داشته است و در منابع سطحی نیز با افت ۷۷ درصدی ذخایر آبی نسبت به زمان مشابه سال قبل مواجهیم. کاهش متوسط بارندگی‌ها ناشی از تغییرات اقلیمی است که برنامه‌ریزان باید آن را در نظر بگیرند و الگویی صحیح در مدیریت مصرف آب ارائه کنند.
در این رابطه، محمدجواد طباطبایی، رئیس انجمن سیستم‌های سطوح آبگیر در گفت‌وگو با صمت بااشاره به بارش‌های اخیر کشور و ارتباط آن با پر شدن مخازن سدها گفت: میزان آب مصرفی از سدهای بزرگ طوری محاسبه می‌شوند که معمولا می‌توانند تغییرات آب‌وهوایی را طی چند سال تنظیم
کنند.
به‌عبارت‌دیگر، مخازن سدها به‌نوعی تعبیه شده‌اند که بارش‌ها و رواناب‌های چند ساله را نگه می‌دارند تا طی چند سال بعدی پاسخگوی نیاز آبی باشند، بنابراین بارش‌ها در عملکرد سدها تاثیرگذار نیستند، چه‌بسا آبی که مصرف می‌کنیم، حاصل بارندگی‌های چند سال اخیر است.
بنابراین گفتنی است، در ساخت سدها برآورد اولیه آب ورودی در نظر گرفته شده و عملکرد جداگانه‌ای از بارش‌ها در تامین آب دارند.
وی افزود: اما آن فرآیندی که اکنون شاهدش هستیم و در تامین آب مخازن هم اثرگذار است، این است که متوسط بارندگی در درازمدت مقداری کاهش پیدا کرده، در واقع ۲۵۰ میلیمتری که کشور سالانه باید آب دریافت می‌کرد، چند سالی است که به ۲۲۰ میلیمتر رسیده است.
طباطبایی گفت: مجموع کاهش متوسط بارندگی با افزایش سطح زیرکشت که به‌تناسب آن میزان مصرف آب در حوزه کشاورزی زیاد شده، شرایط را برای بحرانی‌تر کردن آب فراهم کرده است. همچنین، صنایع آب‌بر زیادی هم نقش جدی در مصرف آب دارند. باوجود افزایش مصارف آب شهری که کیفیت بالایی هم می‌طلبد و تغییر اساسی استانداردهای زندگی انسان‌ها، هزینه‌های آب بالا نرفته است و مایه‌حیات از ارزش واقعی خود برخوردار نیست. بنابراین، بیشتر باید مدیریت مصرف را در بخش‌های کشاورزی، شهری و صنعتی تعدیل کنیم.
وی بااشاره به کاهش رواناب‌های سطحی باوجود بارندگی‌ها که ناشی از برداشت‌های غیرقانونی است، گفت: چند سالی می‌شود که میزان رواناب‌های سطحی از کاهش محسوسی برخوردار شده‌اند. در حقیقت، باوجود بارندگی‌های فراوانی که در برخی از سال‌ها رخ می‌دهد، رواناب‌ها کاهش پیدا کرده‌اند. احتمال برداشت غیرمجاز می‌رود که علت آن برداشت مستقیم و غیرقانونی از رودخانه‌هایی است که آب سدها را تامین می‌کنند. در حقیقت، رواناب‌ها وارد سد نمی‌شوند و به‌منظور مصرف از رودخانه‌ها پمپاژ می‌شوند. ناگفته نماند که این پدیده هنوز به اثبات کامل نرسیده و در حال بررسی است.
جمع‌آوری آب در سطح زمین
طباطبایی درباره اهمیت توسعه روش‌های غیرمتمرکز برای تامین آب کشور نظیر سطوح آبگیر گفت: سطوح آبگیر معمولا به کنترل رواناب از مبدأ می‌گویند و با روش‌هایی متمرکز نظیر سدسازی در تضاد است. به‌عبارت‌دیگر، آب از همان ابتدا جمع‌آوری می‌شود، در حالی که روش‌های متمرکز نظیر سدسازی اجازه جریان آب را تا پایین دست می‌دهند و با جمع شدن در مخزنی آن را به مصرف می‌رسانند.
وی ادامه داد: اگر بخواهیم روزی از روش‌های دیگری جز سدسازی به تامین آب بپردازیم، توسعه سیستم‌های سطوح آبگیر برای تامین آب، روش قابل‌اتکاتری است. در این روش، آب در محل بارش و مبدأ بهره‌برداری می‌شود و می‌توانیم با استفاده از آن، آب بارندگی را مهار کنیم و به‌طورمستقیم به‌مصرف برسانیم. برای مثال، همان‌گونه که تفکیک زباله در مبدأ روش درستی برای استفاده مجدد است و عدم‌تفکیک آن تبدیل به معضلی برای محیط‌زیست شده است، استفاده از آب باران در مبدأ هم از آلوده شدن آن در طول مسیر و هدررفت زیاد آن جلوگیری می‌کند.
وی در پاسخ به این پرسش که آیا برای بکارگیری این روش هر خانه باید مخزنی برای جمع‌آوری آب داشته باشد، گفت: برای راه‌اندازی این سیستم نیاز نیست که تمام خانه‌ها مخزنی برای جمع‌آوری آب داشته باشند. معمولا خانه‌های مخزن‌دار باید در استان‌های شمالی که بیشتر روزهای سال بارندگی است، ساخته شوند که بتوان آب قابل‌استفاده‌ای را بعد از هر بار بارندگی به‌دست آورد. خوشبختانه این آب با روش‌های ساده‌تری تصفیه می‌شود که می‌توان در خانه‌ها اجرا کرد و به تصفیه آب پرداخت.
به‌گفته این کارشناس، آب باران پاک‌ترین آب طبیعت است. در این نوع از سیستم‌ها آب ابتدای بارندگی، برای شرب مورداستفاده قرار نمی‌گیرد و معمولا اجازه داده می‌شود ۱۰ تا ۱۵ دقیقه از بارندگی بگذرد و بعد شروع به جمع‌آوری آب می‌کنند. بی‌شک بهره‌برداری از سطوح آبگیر ماهیت سازگارانه دارد که آسیبی به طبیعت وارد
نمی‌کند.
طباطبایی بااشاره به کاربرد این روش در کشاورزی گفت: در گذشته، روش‌های آبیاری کشاورزی متکی به این روش بوده که به آبیاری سیلابی معروف است؛ البته در هر استانی به زبان محلی خود شناخته می‌شود.
اما بعدها بهره‌برداری از آب‌های زیرزمینی و سدها جایگزین آن و این نوع روش‌های سازاگارانه کنار گذاشته شد. درحال‌حاضر که منابع آب‌های زیرزمینی در معرض خطر جدی قرار دارند؛ این روش‌ها می‌تواند جایگزین استانداردی برای آبیاری به‌شمار بیاید. متاسفانه سیاست‌گذاری تامین آب در کشور متمرکز است و هنوز وارد روش‌های غیرمتمرکز نشده‌ایم و همچنان به‌صورت سنتی ادامه دارد.
سخن پایانی
استفاده از آب‌شیرین‌کن‌ها ارتباط مستقیمی با مصرف انرژی دارد که متاسفانه در این عرصه کمیت کشور لنگ می‌زند، چرا که کمتر از ظرفیت موجود انرژی‌های تجدیدپذیر بهره برده‌ایم. مطالعات اقتصادی اخیر نشان می‌دهد که کشورهایی که از انرژی‌های تجدیدپذیر برای تامین انرژی موردنیاز خود بهره بردند، رشد اقتصادی قابل‌دفاعی را هم تجربه کردند، چرا که تحت‌تاثیر منازعات سیاسی و قیمت‌های سوخت فسیلی که همواره در حال تغییر است، قرار نگرفتند و این گزاره که کشور ما در استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر از ترکیه عقب‌مانده‌تر است، کمی انسان را ناراحت می‌کند.
امروزه بیشتر کشورهای پیشرفته نه‌تنها با یکجاسازی سیستم‌های‌شان، انرژی کمتری مصرف می‌کنند تا ضرر کمتری به محیط‌زیست وارد کنند، بلکه انرژی‌های تجدیدپذیر را اساس کار شیرین‌سازی آب قرار می‌دهند که نمونه‌های آن در کشور استرالیا و کشورهای اروپایی به‌خوبی دیده می‌شود و حتی کشور عربستان کارنامه درخشانی در استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر دارد.
