شعار سال: کشور ما طبق دسته‌بندی اقلیمی جزو مناطق خشک حساب می‌شود و مقدار بارندگی کمی دارد. نبود مدیریت و برنامه‌ریزی صحیح، موجب شده است کشور در سال‌های اخیر با پیامدهای ناشی از کمبود آب مثل خشک شدن دریاچه‌ها و صدمه به کشاورزی مواجه شود. با اقداماتی مثل کاهش تلفات انتقال و صرفه‌جویی در مصرف آب، می‌توان تا حد مناسبی مصرف را کاهش داد. اما با توجه به رشد اقتصادی و جمعیتی کشور این به تنهایی کافی نیست و نیاز به منابع جدید احساس می‌شود. یکی از اقدامات مؤثر، نمک‌زدایی یا شیرین‌سازی آب است. در فرآیند نمک‎زدایی از طریق جدا کردن نمک‎های محلول موجود در آب شور یا لب‎شور، آب قابل مصرف تولید می‎شود. اگرچه از فناوری‎های نمک‎زدایی می‎توان برای مصارف مختلف استفاده کرد، اما امروزه از آن بیشتر برای تولید آب آشامیدنی برای مصارف شهری و خانگی استفاده می‎شود. هم‎چنین از پساب شیرین‎شده با فناوری‎های نمک‎زدایی، می‎توان در کشاورزی و صنعت بهره برد.

برای نمک‌زدایی، فناوری‌‌های مختلفی به کار می‌رود. روش‎های متداول، به دو دسته‎ی کلی فرآیندهای حرارتی و فرآیندهای غشایی تقسیم می‎شوند. از ترکیب این دو دسته، روشی جدید به نام هیبریدی، به وجود می‌آید. در این نوشتار، این نوع فرایندها به اجمال معرفی خواهند شد.

1- فرایندهای حرارتی شیرین‌سازی آب

در این فرآیندها با استفاده از انرژی حرارتی آب شور تبخیر و سپس بخار تولید شده، تقطیر و به آب تقریباً خالص تبدیل می‌شود. با توجه به اینکه در این روش آب مقطر تولید می‌شود در صورت نیاز طی فرایند تصفیه‌ی تکمیلی، به این آب املاحی اضافه می‌شود تا به آب قابل شرب یا آب قابل مصرف در موارد دیگر تبدیل شود. فرآیندهای حرارتی نسبت به فرآیندهای غشایی انرژی حرارتی بیشتری نیاز دارند اما برق کمتری مصرف می‌کنند. منبع این حرارت، بخار آبی است که می‎تواند مستقیماً توسط سوزاندن سوخت یا با استفاده از حرارت مازاد نیروگاه‎های برق تولید شود.

یکی از مزایای آب شیرین‌کن‌های حرارتی این است که می‌توان با تأسیس این واحدها در کنار نیروگاه‌های برق، از حرارت تلف شده در نیروگاه‌ها برای تبخیر آب استفاده کرد که به آن واحد تولید هم‌زمان برق و آب گفته می‌شود. در این صورت با توجه به عدم نیاز به انرژی حرارتی جدید،بازده حرارتی افزایش و هزینه‎های نمک‎زدایی بسیار کاهش مییابد. در کشور ما با توجه به وجود نیروگاه‌های متعدد برق در نزدیکی سواحل جنوبی، امکان احداث واحدهای تولید هم‎زمان برق و آب وجود دارد.

از روش‎های حرارتی نمک‎زدایی آب دریا، به فراوانی در منطقه‎ی غرب آسیا استفاده می‎شود. به طوری که در این منطقه در سال 2013، به طور متوسط روزانه 15.9 میلیون متر مکعب آب توسط این فرایندها شیرین ‌شده ‌است. در کشورهای عربی خلیج فارس، واحدهای عظیم نمک‌زدایی از نوع حرارتی ساخته شده است. برای مثال نیروگاه «الخُبَر» در عربستان سعودی و «ام النار» در امارات، به ترتیب دارای ظرفیت‌های 811 هزار و 394 هزار متر مکعب در روز تولید آب شیرین هستند.

شکل 1: شمای کلی فرآیند آب‌شیرین‌کن حرارتی

2- فرآیندهای غشایی

در این فرآیندها آب شور با اعمال فشار از غشاهای نانومتری عبور داده می‌شود. این غشاها مانند یک فیلتر عمل می‌کنند و با جدا کردن ذرات ناخالصی موجود در آب، آن را شیرین می‌کنند. آب تولیدی این فرایند کیفیتی نزدیک به آب شرب دارد .اسمز معکوس که نوعی روش نمک‎زدایی غشایی است متداول‎ترین روش نمک‎زدایی در جهان به شمار می‌رود. مزیت این روش نسبت به روش‌های حرارتی این است که برای شیرین‌سازی آب به انرژی حرارتی نیازی ندارد هر چند برق بیشتری مصرف می‌کند. عدم نیاز به املاح افزودنی نیز از دیگر مزایای این روش است.

شکل 2: شمای کلی فرایند آب‌شیرین‌کن غشایی

3- روش‎های هیبریدی

در این روش‌ها سعی شده است با ترکیب روش‌های حرارتی و غشایی، از مزایای هرکدام استفاده شود. از جمله مزایای این روش‌ها عبارتند از:

الف) اطمینان از تولید آب در مواقعی که به دلیل خارج از مدار بودن بخشی از نیروگاه امکان استفاده از فرآیند حرارتی نیست. در این مواقع می‌توان از روش‌های غشایی برای تولید آب استفاده کرد.

ب) کاهش چشم‌گیر املاح افزودنی در فرآیندهای حرارتی به دلیل امکان ترکیب آب تولیدی از فرآیند غشایی با آب تولیدی از فرآیند حرارتی

ج) دمای پایین‌تر آب و پساب تولیدی در روش هیبریدی نسبت به روش حرارتی

د) بهره‌گیری از برق مازاد در شبکه برای فرآیند غشایی در مواقعی که نیاز به آب ضروری است.

از این روش در کشورهای حاشیه‎ی خلیج فارس بسیار استفاده شده است. واحد نمک‎زدایی جده، الجبیل و ینبوع در عربستان سعودی و فجیره در امارات متحده عربی از این نوع هستند. در کشور ما نیز استفاده از این روش مدتی است در دستور کار قرار گرفته است. به عنوان نمونه شرکت مپنا طرح‎هایی برای احداث واحدهای هیبریدی با ترکیب روش MED و RO در سواحل جنوبی کشور ارائه کرده است.

بر اساس مزایایی که برای روش هیبریدی برشمرده شد و با توجه به وجود سواحل طولانی در جنوب ایران، گزینه‌ی بهینه برای تولید آب شیرین در مناطق جنوبی کشور، شیرین ‌سازی آب در کنار نیروگاه‌های برق با استفاده از روش‌های هیبریدی است و لازم است دولت زمینه لازم را برای توسعه این آب شیرین‌کن‌ها فراهم نماید.

شعار سال، با اندکی تلخیص و اضافات برگرفته از خبرگزاری تسنیم، تاریخ 30 دی 94، کد مطلب: 976006:www.tasnimnews.com