صادق بهزادی پور
بحران کم آبی، چالشی بنیادین است که آینده جوامع بشری، به ویژه در مناطق خشک ونیمه خشک نظیر ایران، را تهدید میکند. با کاهش منابع آبهای زیرزمینی و تغییرات اقلیمی که بارندگیها را نامنظم ساخته، نگاهها بیش از پیش به منابع نامحدود اما دستنخورده ی
اقیانوسها معطوف شده است. شیرینسازی آب دریا که زمانی صرفاً یک راه حل پرهزینه و پرمصرف برای مناطق بسیار خشک بود، اکنون با پیشرفتهای فناورانه، به عنوان یک راه حل پایدار و استراتژیک برای تأمین آب آشامیدنی و صنعتی مطرح شده است. اما آیا این فناوری واقعاً میتواند برچسب "پایدار" را به شایستگی بر دوش بکشد؟
انتقاد اصلی به فرآیندهای سنتی شیرین سازی، به ویژه روش تقطیر حرارتی ، مصرف سرسام آور انرژی و انتشار بالای گازهای گلخانه ای بود. نسل جدید سیستمهای RO با استفاده از مبدلهای انرژی ) ERD)و پمپهای با بازدهی بالا، مصرف انرژی را به شدت کاهش داده اند. در حال حاضر، کارآمدترین تأسیسات اسمز معکوس میتوانند با مصرف حدود ۳ تا ۴ کیلووات ساعت انرژی برای تولید هر متر مکعب آب شیرین، رقابتی شوند.
این رقم به خصوص زمانی که انرژی مورد نیاز از منابع تجدیدپذیر مانند خورشیدی و بادی تأمین شود، پایداری فرآیند را تضمین میکند.
برای درک بهبود بهره وری، میتوان به معادله تقریبی انرژی مورد نیاز برای جداسازی نمک اشاره کرد. در حالت ایده آل ، بر اساس ترمودینامیک ، حداقل انرژی لازم برای شیرین سازی آب با
غلظت به آب شیرین با غلظت از طریق پتانسیل شیمیایی است:
در حالی که فرآیندهای مدرن RO به این مرز نزدیک شده اند، بخش عمده انرژی صرف غلبه برفشار اسمزی و غلبه بر تلفات اصطکاکی در سیستم میشود.
اجزای مکانیکی صورت گرفته، فاصله بین انرژی مصرفی واقعی و حداقل انرژی تئوری را کاهش داده است.
پایداری تنها به مصرف انرژی محدود نمیشود؛ امنیت منابع نیز بخشی حیاتی از آن است.
برخالف سدها و شبکه های انتقال آب که در برابر خشکسالیهای طولانی مدت یا تغییرات اقلیمی آسیب پذیرند، دسترسی به آب دریا در جوامع ساحلی تقریباً نامحدود و تضمین شده است. این "تابآوری آبی" به جوامع اجازه میدهد تا در برابر نوسانات طبیعی مقاومت کنند وبرنامه ریزیهای بلندمدت تری برای توسعه کشاورزی، صنعت و جمعیت خود داشته باشند. این قابلیت اطمینان، شیرین سازی را به یک ستون برای استقلال آبی تبدیل میکند.
به عنوان مثال، در مناطقی که میانگین بارندگی سالانه به زیر ۲۰۰ میلیمتر میرسد، اتکای صرف به منابع زیرزمینی یا سطحی، ریسک شکست سیستمی بالایی را به همراه دارد. در چنین شرایطی، شیرین سازی، به عنوان یک منبع جایگزین که وابسته به الگوهای جوی نیست، ثبات اقتصادی-اجتماعی را تضمین میکند.
با این حال، نگاه خوشبینانه باید با احتیاط همراه باشد. بزرگترین چالش پایداری درشیرین سازی، مدیریت "پساب" یا "آب شور غلیظ" است. این آب که حاوی غلظت بالایی از نمک و مواد شیمیایی فرآیندی مانند ضد رسوبها است، اگر بدون تصفیه مناسب به دریا بازگردانده شود، میتواند به اکوسیستمهای ساحلی، به ویژه تالابها و زیستگاههای حساس، آسیب جدی وارد کند. افزایش موضعی شوری میتواند بقای موجودات آبزی را به خطر اندازد.
راهکار پایدار در این زمینه، استفاده از فناوریهای "صفر تخلیه مایع یا حداقل، رقیق سازی بسیار قوی پساب پیش از تخلیه است.
تخلیه عمیق: استفاده از لوله های پخش کننده در اعماق اقیانوس که دارای جریانهای آبی قوی هستند، به رقیق سازی سریعتر کمک میکند.
استخراج مواد معدنی: توسعه طرحهایی برای استخراج مواد معدنی ارزشمند مانند لیتیم، منیزیم یا پتاس از پساب میتواند تبدیل "زباله" به "منبع" را ممکن سازد. این رویکرد نه تنها مشکل دفع را حل میکند، بلکه ارزش اقتصادی فرآیند را نیز افزایش میدهد.
در نهایت، پایداری اقتصادی نیز مطرح است. اگرچه هزینه های اولیه ساخت این تأسیسات بالاست، اما هزینه های بلندمدت عملیاتی به دلیل بهره وری انرژی در حال کاهش است. درایران، ترکیب نیروگاههای خورشیدی و بادی در مجاورت تأسیسات شیرین سازی میتواند وابستگی به سوختهای فسیلی را به صفر برساند و هزینه های عملیاتی را در درازمدت تثبیت کند.
برای جامعه مهم است که این فناوری به عنوان یک سرمایه گذاری ملی نگریسته شود؛ سرمایه گذاری ای که در ازای هزینه های اولیه، بحرانهای اجتماعی و اقتصادی ناشی ازکم آبی را در آینده کاهش میدهد.
شیرین سازی آب دریا، در شکل پیشرفته و هوشمند کنونی خود، دیگر یک "آخرین چاره" نیست، بلکه یک "انتخاب استراتژیک" برای دستیابی به امنیت آبی پایدار است. این فناوری در صورتی که
با تعهد جدی به استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر و مدیریت مسئولانه پساب همراه شود، میتواند شریان حیاتی جوامع ساحلی در دنیای تشنه فردا باشد و نقش محوری در پایداری زیست محیطی و توسعه اقتصادی ایفا کند .
