سیراب به سبک فناوری
فعالان عرصه صنعت تصفیه آب و شیرین‌سازها معتقدند، باتوجه به شرایط اقلیمی کشورمان و وضعیت بارش آن، امروزه بیش از هر زمان دیگری نیازمند دستگاه‌های فناورانه برای بازگردانی آب‌های مصرفی به چرخه مصرف شهری هستیم.
فعالان عرصه صنعت تصفیه آب و شیرین سازها معتقدند، باتوجه به شرایط اقلیمی کشورمان و وضعیت بارش آن، امروزه بیش از هر زمان دیگری نیازمند دستگاه های فناورانه برای بازگردانی آب های مصرفی به چرخه مصرف شهری هستیم. در واقع، برای مقابله با بحران کم آبی باید تا جایی که می توانیم از منابع آبی تجدیدشونده کمتر استفاده کنیم و منابع آبی غیرمتعارف را مورد بهره برداری قرار دهیم. یکی از این منابع آب غیرمتعارف دریا است که چند سالی انتخاب اصلی کشورهای حاشیه خلیج فارس برای تامین آب مورد نیازشان بوده است و ایران هم نزدیک به یک دهه می شود که از این منبع برای مصارف خانگی و صنعتی بهره برداری می کند. گفتنی است، دانش بنیان ها کارنامه درخشانی در صنعت شیرین سازی و تصفیه آب دارند و توانستند بخشی از این صنعت حیاتی را برعهده بگیرند.صمت در گزارشی به بررسی فعالیت دانش بنیان ها در زمینه پالایش و تصفیه آب با رویکرد ساخت دستگاه های آب شیرین کن پرداخته است.
تحقق تخیلات ژول ورنی
براساس آمار ستاد نانو، تاکنون ۲۵ محصول فناورانه برمبنای فناوری نانو برای مقابله با معضل کم آبی در کشور تولید شده است. باتوجه به نیازهای آبی کشورمان و چالش های موجود این آمار پایین است و نیاز به تولیدات بیشتری داریم و باید محصولات بیشتری تولید کنیم. بحران آب تنها به مسائل آشامیدنی محدود نمی شود و مسائل ثانویه زیادی از جمله فرونشست های اخیر در شهرها و بیکاری های ناشی از بی آبی وجود دارند که در بحث کشاورزی هم خود را نشان داده اند که باید در راستای رفع آنها محصولات فناورانه بیشتری را تولید کرد. گفتنی است، انتقال آب دریا به مناطق کم آب و کویری، در نگاه نخست بیشتر شبیه فیلم های علمی و تخیلی یا داستان های به سبک ژول ورن است که امروزه بشر با امکانات و فناوری توانسته در جای جای دنیا چهره واقعی بر آن بپوشاند. این روش اما و اگرهای زیادی دارد؛ در واقع تنها انتقال آب نیست که مهم است، بلکه برنامه ریزی برای آب ورودی از دریا اهمیت چندبرابری دارد، هرچند چنین روش های هزینه بری بهتر است در فهرست گزینه های آخر دولتمردان و برنامه ریزان برای حل بحران آب قرار بگیرد، نه انتخاب نخست برای کاهش کم آبی کشور. یکی از مراحل بعد از انتقال آب از دریا، شیرین سازی آن است که فرآیند و فناوری به روز می خواهد؛ فناوری هایی که انرژی زیادی برای کارکردشان نخواهند و در نهایت، تولید آب شرب یا کشاورزی با صرف حداقل انرژی انجام بگیرد.
دریا به داد زمین تشنه رسید
بیشتر کشورهای حاشیه خلیج فارس برای حل بحران های آبی خود چند سالی می شود که سامانه های شیرین سازی آب دریا را راه اندازی کرده اند. در کشور ما هم این اقدام قدمت ۱۰ ساله دارد و ۲ سالی هم می شود که آب برخی صنایع مرکزی کشور از دریا تامین می شود. در این میان، یک شرکت دانش بنیان ایرانی با طراحی فناوری اجرای سامانه های آب شیرین کن، آب دریا را با یک سوم نرخ بین المللی تصفیه می کند. علی اشرف شمس مدرس، رئیس این شرکت دانش بنیان در گفت وگو با صمت گفت: با کاهش منابع آبی متعارف و خشکسالی های پی در پی که گریبان کشور ما را هم گرفت، ناچار هستیم، منابع آب غیرمتعارف مانند آب دریا را در نظر بگیریم. بر این اساس، تلاش کردیم فناوری طراحی و اجرای سامانه های آب شیرین کن را به صورت صددرصد انجام می دهیم. مدرس افزود: در جریان شیرین سازی آب دریا، پساب هایی که معمولا نمک بیشتری دارند، به دریا باز می گردند، اما برای رعایت استانداردهای زیست محیطی و آسیب کمتر به آبزیان، باید ۲۰۰ متر پایین تر از خط جزر تخلیه شوند.
وی گفت: همواره شیرین سازی آب دریا با روش های مختلفی انجام می گیرد؛ در ایران از روش غشایی RO که همان اسمزی است، آب شیرین می شود. گفتنی است، شیرین سازی هر لیتر آب دریا در خارج از کشور، به طورمعمول یک دلار هزینه دارد، در حالی که توانستیم چنین فرآیندی را با یک سوم نرخ بین المللی انجام دهیم.
وی افزود: برای کاهش هزینه ها از روش های بهینه سازی بهره گرفتیم و به حذف موارد غیرضروری پرداختیم. افزایش بهره وری در بویلرهای صنعتی یا همان دیگ های بخار مورداستفاده در برخی صنایع، یکی از پروژه های این شرکت است که اجرایی شده، همچنین برخی دستگاه ها، وارداتی بودند که توانستیم با کمک شرکت های داخلی تولید کنیم و به طورطبیعی از هزینه های تعمیر و نگهداری بکاهیم.
آب دریا به درد کشاورزی نمی خورد
این فعال عرصه دانش بنیان ادامه داد: دیگ بخار یا بویلر عبارت است از یک مخزن بسته که در آن بخار آب برای استفاده در خارج از آن توسط گرمای ناشی از احتراق سوخت تولید می شود. ما با افزایش بهره وری این دستگاه ها، مصرف سوخت آنها را کاهش و طول عمر دستگاه را نیز افزایش دادیم.به گفته این فعال دانش بنیان، اگر اپراتورها آموزش کافی ببینند، به تناسب آن هزینه بهره برداری کاهش پیدا می کند، چرا که یکی از هزینه هایی که تحمیل می شود، ناشی از خطای اپراتور است.
مدرس بااشاره به اینکه آب شیرین شده دریا بیشتر مصرف شرب و صنعتی دارد، گفت: شیرین سازی آب دریا برای کشاورزی چندان اقتصادی نیست، چرا که تاکنون آب کالایی ارزان برای کشاورزان بوده است و استفاده از این نوع آب برای کشاورزی هزینه زیادی را می طلبد و منجر به افزایش نرخ محصولات کشاورزی می شود، مگر آنکه پروژه هایی چون آبیاری قطره ای مدنظر باشد که منجر به استفاده بهینه آب شود.
مدرس گفت: اکنون در حال اجرای یک پروژه آب شیرین کن در روستای هلیله در استان بوشهر هستیم که ظرفیت شیرین سازی ۱۲۵۰ مترمکعب از آب دریا را دارد و پروژه در حال پیشرفت است. پیش از این نیز، یک پروژه نیز در یکی از مناطق شهرستان شاهرود انجام شد و فرایند تصفیه و شیرین سازی آب به مقدار ۱۴۰۰ مترمکعب در روز انجام شد.
تصفیه هوشمند آب در خانه
در ادامه، سراغ یکی دیگر از فعالان عرصه دانش بنیان در زمینه تصفیه آب شرب و مصارف خانگی رفتیم. ابراهیم اکبرزاده، رئیس یک شرکت دانش بنیان که موفق به تولید یک فیلتر آنتی باکتریال نانویی شده است، در گفت وگو با صمت گفت: این فیلتر به منظور تصفیه بهتر آب شرب خانگی و با همکاری یک شرکت داخلی تولید شده که حاوی نانوذرات و اکسیدروی است. این فیلتر دارای کارتریج شارژی و این امر برتری قابل توجه آن در مقایسه با دیگر نمونه های موجود در بازار است.
وی افزود: فیلتر تولیدشده قابلیت نصب روی بیشتر دستگاه های تصفیه خانگی را و نصب و کارکرد ساده ای هم دارد. گفتنی است، این دستگاه تصفیه آب دارای یک کارتریج کربن فعال حاوی نانوذرات نقره و اکسید روی است که دارای خلل و فرج است و درصد بسیار زیادی از پاتوژن ها (عوامل بیماری زا) و باکتری ها در آب را حذف می کند.
اکبرزاده افزود: کارتریج قرارگرفته بر این دستگاه به گندزدایی، از بین بردن باکتری های آب و تقویت سیستم ایمنی بدن کمک می کند و در مناطقی که درگیر بار میکروبی در آب است نیز، این دستگاه مورد استفاده قرار می گیرد.
به گفته وی، ذرات نقره منجر به گندزدایی و حذف میکروب هایی می شود که در تصفیه کلی از بین نمی روند، همچنین اکسید روی از ورود مواد اضافی بسیار ریز موجود در آب جلوگیری می کند.
اکبرزاده گفت: در اصل، آن دسته ذراتی از آب حذف می شود که برای بدن مضر هستند و علاوه بر آن، از حذف مواد ضروری در آب هم جلوگیری می کند و آسیبی به آب شرب به عنوان یک آب استاندارد وارد نمی شود. در واقع، ماهیت آب شرب استاندارد حفظ می شود. باتوجه به آزمایش های انجام شده، مصرف آب حاصل از تصفیه با این دستگاه نه تنها در درازمدت برای انسان ضرررسان نخواهد بود، بلکه اثرات موثری هم در بر خواهدداشت.
وی بااشاره به نصب ساده و تعویض ماده موثره این فیلتر آنتی باکتریال گفت: همان گونه که گفته شد، این دستگاه قابلیت نصب روی همه دستگاه های تصفیه خانگی را دارد، بر همین اساس غلافی تعبیه شده است که علاوه بر قابلیت عملکردی بالا، به آسانی نصب می شود که بعد از نصب، بلافاصله کارآیی خود را نشان می دهد. عمر ماده موثره این دستگاه ۶ تا یک ساله است که باید بعد از این مدت تعویض شود.
به گفته اکبرزاده، فرآیند تعویض ماده موثره هم کار سختی نیست و بعد از طی شدن مدت زمان گفته شده، افراد می توانند خودشان ماده قبلی را تخلیه و ماده جدید را جایگزین کنند و نیازی به تعویض غلاف نیست. گفتنی است، زمان تعویض آن بیشتر از ۵ دقیقه نخواهد بود.
این فعال دانش بنیان گفت: باتوجه به صلاحیت های درنظرگرفته شده، ترجیح دادیم مجوزهای سلامت محور بیشتری دریافت کند، بعد به بازار برسانیم، اکنون مراحل دریافت تاییدیه های ضروری از سوی وزارت بهداشت طی می شود که بعد از دریافت مجوزهای لازم، روند بازارسازی و تجاری سازی آن انجام خواهد شد. گفتنی است، نرخ فعلی آن به ازای هر غلاف ۲۵۰ هزار تومان است که بعد از تهیه غلاف، هزینه ماده موثره کمتر خواهد بود.
دیگر چه باید کرد؟
اما در بحث مقابله با تنش های آبی، نباید از دیگر رویکردهای فناوری هم غافل باشیم، چرا که بسیاری از کشورها توانستند با فناوری های مدرن، میزان مصرف آب خود را در بخش های گوناگون کاهش دهند. پدرام جدی، کارشناس حوزه آب در گفت وگو با صمت درباره آبیاری زیرسطحی گفت: در این حوزه رژیم صهیونیستی پیشرو است و توانسته بیشتر زمین های کشاورزی خود را از طریق آبیاری زیرسطحی به حداکثر بهره وری برساند. خوشبختانه در کشور دانش آن را داریم و جزو فناوری های های تک هستیم، اما هنوز فراگیر نشده است. در این روش به جای اینکه زمین های کشاورزی با مدل های مختلف از روی سطح آبیاری شوند، با سازکارهای فنی نظیر طیف هایی نواری و... از زیرسطح زمین، جایی که نزدیک به ریشه است، فرستاده می شود. این فرآیند باعث می شود که تبخیر به صفر برسد و علف های هرز هم از آب استفاده نکنند و مصرف آب هم به شدت کاهش پیدا کند.
وی در پاسخ به این پرسش که آیا اصلاح ژنتیکی و تولید بذرهایی با فناوری های روز که به کم آبی یا نمک مقاوم هستند، می تواند به عنوان یک راهکار اصلی در مدیریت منابع آب به حساب بیاید؟ گفت: بخشی از منابع بدون استفاده آبی کشور، شور است. همچنین، مناطقی در کشور وجود دارند که باوجود منابع آبی فراوان، زمین و خاک کشاورزی شور هستند. کشاورزان رغبتی برای کاشت ندارند، اما اگر بذری تولید شود که مقاوم به شوری زمین یا آب شود، می توان کشاورزان را هم به کاشت محصول اقناع کرد. این فرآیند باعث می شود برخی ظرفیت های مغفول و دست نخورده کشور فعال شوند و فشار کمتری به دیگر منابع مورداستفاده بیاید. خوشبختانه شرکت های دانش بنیان توانسته اند، در این زمینه فعالیت هایی را به ثمر برسانند، اما هنوز در سطح وسیع عملیاتی نشده است.
سخن پایانی
کمبود منابع آب در ایران به لحاظ قرارگیری در نواحی خشک و نیمه خشک جهان بر کسی پوشیده نیست. رخداد جریانات سیلابی و آنی از ویژگی های اساسی این نواحی محسوب می شود. این در حالی است که میزان متوسط بارش و تبخیر کشور به ترتیب یک سوم و 3 برابر متوسط جهانی است. از نظر پراکنش مکانی، ۷۰ درصد بارش ها بر ۲۵ درصد اراضی و ۳۰ درصد آن بر ۷۵ درصد اراضی می بارد. از نظر پراکنش زمانی نیز ۷۵ درصد بارش ها در فصول غیرزراعی و ۲۵ درصد بارش ها در فصول زراعی نازل می شود. با این وجود، به گفته بسیاری از کارشناسان، صرفه جویی در مصرف آب از مسیر فناوری می گذرد. به عبارت دیگر، باید بکارگیری فناوری، پایه اصلی برنامه ریزی های منابع آب باشد. برهمین مبنا، مدیران سازمان ها و نهادهای مربوطه باید از بکارگیری فناوری ها استقبال کنند و از توان دانش بنیان ها بهره کافی بگیرند. برای مثال، بسیاری از شرکت های دانش بنیان توانایی مناسبی در طراحی و ساخت دستگاه های شیرین سازی آب دارند.
