بحران کم آبی یا مدیریت ناکارامد منابع آبی
"بحران کم آبی" یکی از نگرانی های اصلی کشورهای با آب هوای گرم و خشک در دهه های اخیر نظیر ایران بوده است.
به گزارش گروه بازرگانی خبرگزاری تسنیم، رشد سریع جمعیت در کنار توسعه اقتصادی، تقاضا برای آب را به طور فزاینده ای در سالهای اخیر افزایش داده است. در حالی که در چند دهه گذشته نه تنها منابع آب شیرین افزایش نیافته بلکه به دلیل مدیریت نادرست منابع آبی کشور، منابع آب شیرین تجدید پذیر کاهش قابل ملاحظه ای یافته است. مطالعات نشان می دهد که میزان ذخایر آب شیرین تجدیدپذیر در ایران در سال 1962 به ازای هر نفر معادل 5570 مترمکعب بوده که این میزان در سال 2014 برای هر نفر به حدود یک هزار و 644 مترمکعب کاهش یافته است. کاهش 70 درصدی ذخایر آب شیرین تجدید پذیر طی حدود 50 سال، نشان دهنده ضرورت بازنگری در مدیریت منابع آبی کشور است.
کم آبی یکی از معظلات مشترک اکثریت کشورهای منطقه (Middle East and North Africa)MENA، واقع در خاورمیانه و شمال آفریقا است. مدیریت صحیح منابع آبی و شیرین سازی آب دریا، راهکارهای اصلی اغلب این کشورها برای مواجه با چالش کم آبی در سالهای گذشته بوده است. سیاست گذاری و وضع قوانین سختگیرانه برای بهره وری از منابع آب شیرین تجدید پذیر در بخشهای مختلف تقاضا اعم از خانگی، صنعتی و کشاورزی، اولین گام برای مواجهه با بحران کم آبی است. از اینرو ضرورت تخصیص بهینه منابع آب در مناطق دچار کم آبی به منظور دستیابی به حداکثر کارایی در بخش مصرف و کاهش تعارضات بر سر دسترسی به منابع از اهم اولویت های سیاست گذاری در زمینه مدیریت کارامد منابع آبی است.
دسترسی به دریاهای آزاد و شیرین سازی آب دریا یک فرصت ارزشمند برای مقابله با تهدید کم آبی است. شیرین سازی آب دریا مبتنی بر تحلیل هزینه- فایده، راهکاری فناوری محور برای پاسخ به تقاضای آب آشامیدنی و صنعتی در کشورهای با اقلیم گرم و خشک و مواجه با بحران کم آبی در کنار مدیریت منابع آبی است. از اینرو در چند دهه گذشته فناوریهای تجاری شیرین سازی آبهای شور توسعه پیدا کرده اند.
توسعه آب شیرین کن های صنعتی در اقصی نقاط دنیا سبب شده است که امروز ظرفیتشیرین سازی آبهای شور در دنیا از 100 میلیون مترمکعب در روز تجاوز کند. رشد سریع واحدهای نمک زدایی در ده سال اخیر منجر به دو برابر شدن ظرفیت تولید آب شیرین طی یک دهه شده است. این بدان معناست که سیاست شیرین سازی آبهای شور و به طور اخص آب دریا، یک ضرورت اجتناب ناپذیر برای رویارویی با چالش کم آبی است.
کشورهای حاشیه خلیج فارس طی دو دهه گذشته در توسعه ظرفیتهای شیرین سازی آب دریا در دنیا پیشگام بوده اند. جدول زیر ظرفیت تولید شیرین سازی آب دریا طی سالهای 2007 تا 2017 را در کشورهای عربی حاشیه خلیج فارس نشان می دهد. رشد سریع ظرفیت تولید در این منطقه نشانگر حجم بالای سرمایه گذاریهای انجام
شده در این حوزه است.
کویت | قطر | عمان | عربستان سعودی | بحرین | امارات | میزان تولید آب شیرین | سال |
514.9 | 251.0 | 87.5 | 1067.0 | 106.3 | 1514.6 | 3541.3 (MCM/yr.) | 2007 |
553.9 | 312.0 | 91.0 | 1144.0 | 145.0 | 1594.1 | 3839.9 ( MCM /yr.) | 2008 |
572.2 | 340.0 | 108.1 | 1200.0 | 175.9 | 1652.7 | 4048.9 ( MCM /yr.) | 2009 |
595.4 | 374.0 | 145.8 | 1485.0 | 188.2 | 1679.6 | 4468.0 ( MCM /yr.) | 2010 |
621.3 | 401.0 | 172.0 | 1685.0 | 189.8 | 1713.3 | 4782.4 ( MCM /yr.) | 2011 |
634.2 | 425.9 | 199.9 | 1764.0 | 197.0 | 1818.6 | 5039.6 ( MCM /yr.) | 2012 |
638.3 | 453.2 | 211.5 | 1812.0 | 204.9 | 1874.6 | 5194.5 ( MCM /yr.) | 2013 |
653.7 | 482.2 | 223.9 | 1912.0 | 219.2 | 1949.0 | 5440.0 ( MCM /yr.) | 2014 |
677.0 | 533.0 | 239.6 | 2048.0 | 241.6 | 2004.7 | 5743.9 ( MCM /yr.) | 2015 |
712.4 | 557.0 | 279.6 | 2241.0 | 241.9 | 2004.9 | 6036.7 ( MCM /yr.) | 2016 |
723.5 | 602.0 | 298.2 | 2458.0 | 239.2 | 1975.4 | 6296.3 ( MCM /yr.) | 2017 |
جدول1: ظرفیت تولید آب شیرین کن های کشورهای عربی حاشیه خلیج فارس(میلیون متر مکعب بر روز)
فناوری شیرین سازی آب دریا با فرایند اسمز معکوس
فناوری اسمز معکوس بر پایه شیرین سازی آب دریا بر فرایند جداسازی غشایی استوار شده است. در این فرایند آب شور با فشار بالا و متناسب با میزان شوری از غشای نیمه تراوا یا ممبران عبور داده می شود. غشای نیمه تراوا تنها ملکولهای آب را از خود عبور می دهد و یونهای محلول در آب که شوری آب را تشکیل می دهند به جریان شورابه هدایت می شوند. این بدان معناست که عبور آب شور دریا از غشای نیمه تراوا منجر به تشکیل دو جریان آب شیرین(Permeate) و جریان آب شورتر از آب دریا(Concentrate) می شود. جریان شورابه با رعایت ملاحظات زیست محیطی به دریا بازگردانده می شود.
یکی از ویژگیهای مهم فناوری شیرین سازی اسمز معکوس، امکان طراحی و اجرای مدولار فرایند اسمز معکوس است. این قابلیت امکان ساخت آب شیرین کن با ظرفیتهای مختلف را فراهم می کند. دستگاه های تصفیه آب صنعتی در ظرفیتهای کم تا واحدهای عظیم آب شیرین کن آب دریا با ظرفیتهای بالای تولید آب شیرین بر مبنای فرایند جداسازی غشایی طراحی و ساخته می شوند. یکی از مزایای مهم این قابلیت امکان پیاده سازی عملیات شیرین سازی در نقاط مختلف جغرافیایی و در مجاورت منابع آبهای شور است.
ظرفیت پایین شیرین سازی آب دریا در کشور
مهمترین عامل محدود کننده توسعه واحدهای نمک زدایی آب دریا، بهای تمام شده نسبتاً بالای آب تولیدی است. در اکثر نقاط دنیا هزینه های مرتبط با انرژی، بیشترین سهم از بهای تمام شده آب شیرین تولید شده از آب دریا را به خود اختصاص می دهد. در کشور ما به دلیل قیمت نسبی پایین انرژی، هزینه های مصرف برق اعم از دیماند و کیلووات ساعت مصرفی، حدود 25 درصد از هزینه های تولید آب شیرین را در واحدهای بزرگ آب شیرین کن تشکیل می دهد. درحالی که در کشورهای دیگر این سهم تا حدود 50 درصد افزایش پیدا می کند. این بدان معناست که بهای تمام شده تولید آب شیرین از آب دریا پایینتر از دیگر نقاط دنیا است.
با توجه به تقاضای بالای آب در مناطق مرکزی و جنوب کشور و با توجه به کاهش قابل توجه منابع آب شیرین تجدید پذیر در سالهای اخیر، پرسشی که مطرح می شود این است که چرا ظرفیت شیرین سازی آب دریا در کشور پایین است؟ چرا تا کنون سند جامعی برای توسعه واحدهای نمک زدایی آب دریا در کشور تدوین نشده است؟ چرا تا کنون استاندارد محیط زیستی برای احداث و بهره برداری از آب شیرین کن های آب دریا تهیه نشده است؟
کم آبی و کاهش قابل توجه منابع آب شیرین، شیرین سازی آب دریا را به یک ضرورت اجتناب ناپذیر در کشور مبدل کرده است. تهیه نقشه راه جامع توسعه آب شیرین کن های صنعتی آبهای شور به عهده متولی مدیریت منابع آب کشور است. یقیناً خسارت ناشی از تداوم وضعیت موجودِ منابع آب شیرین کشور، محدود به دوره فعلی نخواهد بود و اثرات آن نسلهای آینده این سرزمین را متأثر خواهد کرد.
نگارنده: سید احسان مجتبوی- پژوهشگر شیرین سازی آب دریا(شرکت مهندسی فران)
انتهای پیام/