آب شیرینکن چیست و آیا میتواند با مشکل کمآبی مقابله کند؟
در این مطلب به بررسی کامل انواع روشهای نمکزدایی و مزایا و معایب آن میپردازیم.
تصور کنید شیر آب را باز میکنید و آبی که از اقیانوس آرام یا خلیج فارس آمده، زلال و شیرین است و لیوان شما را پر میکند. با توجه به اینکه بیش از ۹۶ درصد آبهای کره زمین در اقیانوسها ذخیره شده، این ایده بسیار وسوسهکننده است. اما چرا با وجود خشکسالیهای شدید هنوز همه کشورها به سراغ فناوریهای آب شیرینکن یا نمکزدایی آب اقیانوسها نرفتهاند؟ در ادامه به تکنولوژی آب شیرینکن، انواع آن، هزینهها و پتانسیل آن در مقابله با کمآبی نگاهی میاندازیم.
آب شیرینکن یا نمکزدایی چیست؟
به زبان ساده، نمکزدایی (Desalination) فرایندی است که طی آن املاح معدنی و نمک از آب شور (مانند آب دریا) جدا میشود تا آب قابل آشامیدن یا مناسب برای کشاورزی به دست آید. این فرایند اگرچه در دوران باستان (مانند یونان که از فیلترهای ساده استفاده میکردند) ریشه دارد، اما در قرن بیستم و با ظهور تکنولوژیهای صنعتی به یک راهکار جدی تبدیل شد. هدف نهایی این است که میلیاردها گالن آب دریا که غیرقابل استفاده است، به چرخه مصرف انسانی وارد شود.
اگرچه روشهای متنوعی برای این کار وجود دارد، اما دو فناوری اصلی بر بازار تسلط دارند: اسمز معکوس و تقطیر حرارتی.
۱. اسمز معکوس (RO)
این روش درحالحاضر محبوبترین و کارآمدترین تکنولوژی جهان است. در این روش آب با فشار بسیار زیاد از غشاهای نیمهتراوا (فیلترهای بسیار دقیق) عبور داده میشود. این غشاها مانند یک صافی مولکولی هستند و نمک، باکتریها و ناخالصیها را پشت سر نگه میدارند و فقط مولکولهای آب خالص را عبور میدهند. این روش مصرف انرژی کمتری نسبت به روشهای حرارتی دارد.
البته فرایند اسمز معکوس آنقدر قوی است که علاوهبر نمک، مواد معدنی مفید مثل منیزیم و کلسیم را نیز حذف میکند. نوشیدن طولانیمدت این آب میتواند برای سلامتی مشکلساز باشد؛ بنابراین در مرحله نهایی باید این املاح به صورت مصنوعی به آب اضافه شوند که خود هزینهبر است.
۲. تقطیر حرارتی
این روش سنتیتر است و بیشتر در کشورهایی (ازجمله در خاورمیانه) که منابع انرژی ارزان دارند استفاده میشود. در این روش آب شور جوشانده میشود تا بخار شود. سپس این بخار که فاقد نمک است، خنک و به مایع (آب شیرین) تبدیل میشود. نمک و املاح در ظرف باقی میمانند. مشکل این روش این است که انرژی بسیار زیادی برای جوشاندن حجم عظیم آب نیاز دارد.
۳. فناوریهای نوین (خورشیدی و موجی)
برای کاهش هزینهها، استارتاپهایی مانند Oneka سیستمهایی ساختهاند که با انرژی امواج دریا کار میکنند و به برق یا سوخت فسیلی نیاز ندارند. همچنین سیستمهای نمکزدایی خورشیدی نیز درحال توسعه هستند که از گرمای خورشید برای تبخیر و تصفیه آب استفاده میکنند.
هزینه آب شیرینکن چقدر است؟
پاشنه آشیل این صنعت هزینه است. آب شیرینکنها بهشدت انرژیبر هستند. طبق آمارهای جهانی، هزینه تولید هر متر مکعب (۱۰۰۰ لیتر) آب شیرین بسته به تکنولوژی و محل احداث معمولاً بین ۰.۵۰ تا ۲.۵ دلار متغیر است.
برای آب شرب این هزینه قابل توجیه است. تأمین حداقل آب مورد نیاز یک نفر در سال (حدود ۵۰ لیتر در روز برای شرب و بهداشت) با این روش حدود ۳۸ دلار هزینه دارد که حتی برای کشورهای فقیر هم نسبتاً قابل مدیریت است.
در مقابل برای کشاورزی داستان کاملاً متفاوت است. برای مثال، تولید یک کیلوگرم گندم به حدود ۶۵۰ لیتر آب نیاز دارد. اگر این آب از طریق نمکزدایی تأمین شود، هزینه آب مصرفی به تنهایی سه برابر قیمت نهایی گندم در بازار خواهد شد. بنابراین، استفاده از این آب برای کشت محصولات ارزانقیمت، توجیه اقتصادی ندارد.
علاوهبر هزینه، نکته ظریفی وجود دارد که کمتر به آن توجه میشود؛ درحالیکه تولید آب شیرین برای کشورهای ثروتمند آسان است، برای کشورهای فقیر یک رؤیاست. انرژی لازم برای تولید ۵۰ لیتر آب شیرین (حداقل نیاز روزانه یک فرد) معادل کل برق مصرفی یک خانواده در کشورهایی مانند مالاوی است. این یعنی بسیاری از کشورها باید بین روشن نگهداشتن چراغ خانهها یا تولید آب یکی را انتخاب کنند.
مزایا و معایب آب شیرینکنها
مانند هر تکنولوژی دیگری، نمکزدایی نیز یک سکه با دو وجه است:
| مزایا | معایب |
| اقیانوسها خشک نمیشوند و منبعی پایدار در برابر خشکسالی هستند. | نیاز به نیروگاههای بزرگ و سوخت فسیلی دارد که خود باعث گرمایش زمین میشود. |
| شهرها را از وابستگی به بارش باران و سدهای دوردست بینیاز میکند. | پسماند غلیظ و بسیار شوری که به دریا بازگردانده میشود و اکوسیستم دریایی را نابود میکند. |
| آب خروجی بسیار تمیز و عاری از بیماری است. | ساخت و نگهداری تأسیسات آن میلیاردها دلار هزینه دارد. |
آیا آب شیرینکن میتواند مشکل کمآبی جهان را حل کند؟
پاسخ به این سؤال هم بله است و هم خیر و به نحوه استفاده ما بستگی دارد. برای شهرهای ساحلی و مناطق خشک که نیاز به آب آشامیدنی دارند، نمکزدایی میتواند یک راهکار حیاتی و نجاتبخش باشد. هماکنون شهرهایی مانند دبی یا سندیگو بدون این فناوری نمیتوانند به حیات خود ادامه دهند.
در سوی دیگر حدود ۷۰ درصد آب جهان در کشاورزی مصرف میشود. با تکنولوژیهای فعلی، شیرینکردن آب برای کشاورزی (بهجز محصولات بسیار گرانقیمت یا گلخانهای) میتواند باعث ورشکستگی اقتصادی شود.
بنابراین نمیتوان با قطعیت گفت که آب شیرینکن میتواند بیآبی را از بین ببرد، بلکه صرفاً بخشی از یک پازل بزرگتر است که باید در کنار صرفهجویی، توسعه و مدیریت منابع قرار گیرد. کارشناسان معتقدند تا زمانی که انرژیهای تجدیدپذیر ارزان نشوند و راهکارهای بهتری برای مدیریت شورابه پیدا نشود، تکیه صددرصدی به این فناوری اشتباه است.
برای گفتگو با کاربران ثبت نام کنید یا وارد حساب کاربری خود شوید.