در حال حاضر نمك‌زدايي (حذف نمك از آب دريا) به عنوان يك راه‌حل پيشنهادي و موثر جهت مبارزه با كمبود آب آشاميدني در مركز توجهات بين‌المللي قرار دارد، اما اين روش به ظاهر ساده و بي‌عارضه اخيرا به چالش كشيده شده است.
پژوهشگراني كه روي عوارض جانبي شيرين كردن آب درياها و اقيانوس‌ها به منظور تامين آب مورد نياز جمعيت در حال افزايش سياره زمين كار مي‌كردند، در مقاله جديدي كه منتشر كرده‌اند نكات جديدي را متذكر شده‌اند.
در اين مقاله آمده است كه قبل از آن كه نمك‌زدايي بتواند به عنوان روشي كارآمد در حل بحران كنوني آب معرفي شود، متخصصان و صاحب‌منصبان بايد تعهد كنند كه بر مشكلات و موانعي كه اين روش را هزينه‌بردار و ناكارآمد مي‌كنند، غلبه كنند.
دانشمندان پيش‌بيني مي‌كنند كه تا 5 سال آينده حجم آب شيريني كه كارخانه‌هاي آب شيرين‌كن توليد مي‌كنند، بالغ بر 38 ميليون مترمكعب در سال خواهد بود. اين رقم 2 برابر حجمي است كه در 3 سال پيش توليد شده است.
كارخانه‌هاي آب شيرين‌كن مدرن از تكنولوژي اسمز معكوس استفاده مي‌كنند. در اين روش آب شور را تحت فشار از يك غشاي پلاستيكي نيمه‌تراواي فوق‌العاده نازك عبور مي‌دهند و از آنجايي كه مولكول‌ها يا يون‌هاي بزرگ همچون انواع نمك محلول در آب قادر به عبور از اين غشا نخواهند بود، آب اصطلاحا فيلتر شده و شيرين و آماده مصرف مي‌شود.
نتيجه اين فرآيند به ظاهر ساده، آب شيريني است كه از سمت ديگر خارج مي‌شود. اين روش نسبت به تكنيك‌هاي پيشين نمك‌زدايي نظير تقطير آب دريا، انرژي كمتري را مصرف مي-كند، اما به هر حال يك كارخانه معمولي كه از روش اسمز معكوس استفاده مي‌كند، بيشتر از 40 درصد هزينه‌هايش را صرف خريد برقي مي‌كند كه براي گردش كل سيستم ضروري است. اين يك دليل عمده است كه مهندسان درصدد يافتن راهي هستند تا از هزينه‌ها بكاهند و كارخانه‌هايي كارآمدتر بسازند كه انرژي كمتري مصرف كنند.
از زمان ابداع غشاهاي اسمز معكوس يعني حدود 50 سال پيش تاكنون، اين غشاها تكامل يافته‌تر شده اند. به عنوان مثال، غشاهاي امروزي كار خود براي عبور آب و نگه داشتن نمك در پشت آن را بهتر و دقيق‌تر انجام مي‌دهند.
همچنين غشاهاي امروزي مقاومت بيشتري نسبت به آلودگي‌هاي باكتريايي پيدا كرده‌اند، اما اين به آن معنا نيست كه مشكل آنها كاملا برطرف شده است.
مناچم الي‌ملچ كه يك مهندس محيط‌زيست از دانشگاه ييل است و در نگارش مقاله مورد اشاره همكاري داشته توضيح مي‌دهد كه غشاها، باكتري‌هاي موجود در آب را به دليل اين كه عمدتا داراي اندازه‌اي بزرگ‌تر از مولكول آب هستند، خود به خود جذب مي‌كنند و اين مساله علاوه بر مشكلات بهداشتي، عبور آب را نيز دشوارتر خواهد ساخت.
براي پاكسازي باكتري‌ها مي‌توان از كلر استفاده كرد، اما غشاهاي اسمز معكوس كه امروزه از آنها استفاده مي‌شود نسبت به كلر خيلي حساس هستند و زماني كه در معرض مواد شيميايي قوي قرار مي‌گيرند به سرعت تحليل رفته و از بين مي‌روند.
نكته: قبل از آن كه نمك‌زدايي بتواند به عنوان روشي كارآمد در حل بحران كنوني آب معرفي شود، متخصصان و صاحب‌منصبان بايد تعهد كنند كه بر مشكلات و موانعي كه اين روش را هزينه‌بردار و ناكارآمد مي‌كنند غلبه كنند
آقاي الي‌ملچ مي‌گويد: بايد اقدامات عاجلي به منظور ساخت غشاهاي مقاوم در برابر كلر صورت پذيرد. ساخت كارخانه‌هاي آب‌شيرين‌كن كم‌هزينه‌تر در گرو توسعه تكنولوژي ساخت غشاهاي كارآمدتر است. اگر قرار است اين كارخانه‌ها نياز رو به رشد جامعه جهاني را كه خصوصا در مناطق در حال توسعه روز به روز بيشتر با مساله كم‌آبي مواجه مي‌شوند، مرتفع سازند بايد هزينه كمتري را چه در مرحله ساخت و چه در طول زمان بهره‌برداري به همراه داشته باشند.
آقاي يورام كوهن استاد مهندسي شيمي بيومولكولي از دانشگاه يو‌سي‌ال‌اي مي‌گويد: يك راه انجام اين كار استاندارد كردن تمامي بخش‌هاي كارخانه و حتي روش‌هايي است كه بر مبناي آنها فرآيند شيرين كردن آب شور درياها صورت مي‌پذيرد.
در اين جهت طراحي و ساخت كارخانه‌هاي كوچك‌تر و كارآمدتر هم در دستور كار قرار دارد تا امكان تهيه آب شيرين اقتصادي براي مناطق كم جمعيت يا گروه‌هاي كاري كوچك در مناطق دورافتاده فراهم شود.
كوهن در ادامه اين پرسش را مطرح ساخت كه فكر مي‌كنيد چرا كامپيوترهاي شخصي اينقدر ارزان هستند؟ اين به آن علت است كه تكنولوژي، استاندارد شده است. شما مي‌توانيد اجزاي سازنده كامپيوتر را از هر كسي كه خواستيد بخريد يا حتي آنها را تعويض كنيد يا آنها را با نمونه‌هاي خودتان تركيب كنيد. تمامي اين كارها را انجام مي‌دهيد چون كل سيستم استاندارد شده است.
آقاي كوهن مي‌گويد: راه ديگر براي كاهش هزينه‌ها و بهبود عملكرد كارخانه‌هاي آب‌شيرين‌كن، سرمايه‌گذاري بيشتر در بخش تحقيقات است. اما در حال حاضر به نظر مي‌رسد كه چنين سرمايه‌گذاري‌هايي حتي در كشورهاي پيشرفته و صاحب فناوري نيز كم و ناكارآمد است.
او حتي فراتر رفته و مي‌افزايد: نمك‌زدايي 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 سري‌واسا سوريراجان نخستين غشاها براي شيرين‌كردن آب دريا را در دانشگاه يو‌سي‌ال‌اي طراحي كرده و ساختند. اين دو نفر بعدها نخستين كارخانه آب‌شيرين‌كني جهان را كه از تكنولوژي اسمز معكوس بهره مي‌گرفت، راه‌اندازي كردند.
اما در انتها مساله مهمي وجود دارد كه بايد به آن توجه ويژه شود و آن هم پسماند فرآيند شيرين‌سازي آب شور درياست. در يك كارخانه آب شيرين‌سازي، ابتدا آب شور از دريا يا اقيانوس وارد كارخانه مي‌شود و از سوي ديگر آب شيرين و گوارا خارج مي‌گردد، اما آب شيرين تنها خروجي اين كارخانه‌ها نيست. در اثر اين فرآيند آب فوق‌العاده شوري نيز در انتهاي مسير باقي مي‌ماند كه همه را با يك چالش بزرگ روبه‌رو مي‌سازد. با اين آب بي‌نهايت شور كه تكه آخر پازل است چه بايد كرد؟
به نظر مي‌رسد، اگر كارخانه به اقيانوس نزديك باشد مشكلي وجود ندارد و آب شور را مي‌توان البته با دقت و احتياط كامل و طي فرآيند كاملا مشخصي مجددا به دريا يا اقيانوس بازگرداند.
البته اين كار مستلزم اين است كه تكه‌هاي نمك پيش‌تر در آب حل شده باشند و در ضمن ارزيابي زيست‌محيطي نيز انجام شده باشد، اما خلاص شدن از اين نمك غليظ براي كارخانه‌هايي كه دور از ساحل هستند، بسيار مشكل و مساله-ساز خواهد بود.
آقاي كوهن مي‌گويد: اين كار، كار راحتي نيست. در برخي كشورها قوانيني وجود دارد كه مانع تخليه اين محلول نمكي غليظ به آب‌هاي سطحي يا حتي مجاري فاضلاب مي‌شود.
در برخي مناطق حتي امكان تزريق اين محلول به بخش‌هاي زيرين زمين هم به دليل مشكل آب‌هاي زيرزميني وجود ندارد. توجه داشته باشيد كه اين مورد آخر بسيار هم هزينه‌بر 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 جنبه‌هاي مثبت و منفي آن را مدنظر قرار ندهند.
اين مهندس محيط‌زيست در خاتمه گفت: روش‌هاي ديگري هم براي شيرين كردن آب وجود دارد كه برخي كم‌هزينه‌تر و برخي پرهزينه‌تر هستند، برخي داراي عوارض بيشتر و برخي داراي عواقب بدتري هستند. بنابراين براي انتخاب نهايي بايد تمامي جنبه‌هاي مادي و زيست‌محيطي طرح‌ها را به صورت موشكافانه در نظر گرفت و چشم بسته اقدام به سرمايه‌گذاري كلان براي آينده نكرد.
|
تبادل
لینک هوشمند