راه حلی برای بحران آب || کشورهای پیشرودر فناوری آب شیرین کن

با توجه به افزایش جدی مشکل کمبود آب جهانی، فناوری نمک‌زدایی آب دریا به تدریج به یک وسیله مهم برای حل این مشکل تبدیل شده است. کشورهای مختلف جهان سرمایه‌گذاری زیادی در این زمینه انجام داده‌اند تا فناوری نمک‌زدایی آب دریا را توسعه داده و به کار بگیرند.

نمک زدایی وتولید آب شیرین

 

با توجه به افزایش جدی مشکل کمبود آب جهانی، فناوری نمک‌زدایی آب دریا به تدریج به یک وسیله مهم برای حل این مشکل تبدیل شده است. کشورهای مختلف جهان سرمایه‌گذاری زیادی در این زمینه انجام داده‌اند تا فناوری نمک‌زدایی آب دریا را توسعه داده و به کار بگیرند.

کشورهای پیشرو در فناوری نمک‌زدایی آب دریا

طبق مطالعات و ارزیابی‌های فنی بین‌المللی، عربستان سعودی، اسرائیل، امارات متحده عربی، اسپانیا و ایالات متحده در فناوری نمک‌زدایی آب دریا عملکرد برجسته‌ای داشته‌اند.

فناوری نمک‌زدایی آب دریا

نمک‌زدایی آب دریا فرآیند حذف نمک و سایر ناخالصی‌ها از آب دریا از طریق روش‌های فیزیکی یا شیمیایی است تا آن را به آب قابل شرب تبدیل کند. فناوری‌های رایج نمک‌زدایی آب دریا عمدتاً شامل موارد زیر است.

اسمز معکوس (RO)

اسمز معکوس در حال حاضر پرکاربردترین فناوری نمک‌زدایی آب دریا است. این فناوری آب دریا را تحت فشار بالا از طریق یک غشای نیمه‌تراوا عبور می‌دهد تا نمک و ناخالصی‌ها را مسدود کرده و آب را تصفیه کند. مزایای آن شامل مصرف انرژی کم و عملیات ساده است، اما معایب آن این است که مواد غشایی به راحتی آلوده و آسیب می‌بینند.

 

پرینترسه بعدی و ساخت خانه های جدید|| آینده ساخت وساز با فناوری نوین

 

 تبخیر چند مرحله‌ای (MSF)

روش تبخیر چند مرحله‌ای از اثر تبخیر فلش آب دریا تحت فشارهای مختلف برای دستیابی به نمک‌زدایی از طریق فرآیند تبخیر و تراکم چند مرحله‌ای استفاده می‌کند. این روش برای کارخانه‌های نمک‌زدایی بزرگ مناسب است و دارای ویژگی‌های تولید آب زیاد و عملکرد پایدار است، اما مصرف انرژی بالایی دارد.

تقطیر چند مرحله‌ای با دمای پایین (MED)

تقطیر چند مرحله‌ای با دمای پایین از اصل تقطیر چند مرحله‌ای برای دستیابی به نمک‌زدایی آب دریا از طریق فرآیندهای تبخیر و تراکم در دمای پایین استفاده می‌کند. مصرف انرژی آن نسبتاً کم است و برای کارخانه‌های نمک‌زدایی کوچک و متوسط مناسب است، اما هزینه سرمایه‌گذاری تجهیزات بالا است.

الکترودیالیز (ED)

الکترودیالیز از عمل میدان الکتریکی برای مهاجرت و جداسازی یون‌ها در آب دریا استفاده می‌کند تا به هدف نمک‌زدایی برسد. این روش برای آب دریا با شوری کم و آب شور مناسب است، اما اثر درمانی آن بر روی آب دریا با شوری بالا محدود است.

 

کشورهای پیشرو در فناوری نمک‌زدایی آب دریا

طبق مطالعات و ارزیابی‌های فنی بین‌المللی، عربستان سعودی، اسرائیل، امارات متحده عربی، اسپانیا و ایالات متحده در فناوری نمک‌زدایی آب دریا عملکرد برجسته‌ای داشته‌اند.

عربستان سعودی

عربستان سعودی بزرگترین کشور نمک‌زدایی در جهان است و تولید آب نمک‌زدایی شده آن حدود 20٪ از تولید جهانی را تشکیل می‌دهد. به عنوان یک کشور با کمبود شدید آب، عربستان سعودی به فناوری نمک‌زدایی آب دریا وابسته است تا نیازهای آب شیرین داخلی خود را برآورده کند. فناوری نمک‌زدایی عربستان سعودی عمدتاً بر روی اسمز معکوس و تبخیر چند مرحله‌ای متمرکز است و تجربه زیادی در ساخت و بهره‌برداری از کارخانه‌های نمک‌زدایی بزرگ دارد.در میان کشورهای پیشرو ذکر شده، عربستان سعودی به عنوان پیشرفته‌ترین کشور در فناوری نمک‌زدایی در جهان شناخته می‌شود. موقعیت پیشرو آن عمدتاً در جنبه‌های زیر منعکس می‌شود.

 

سیستم قوی بازیافت زباله آلمان || نبرد برای سلامت محیط زیست

 

کاربرد در مقیاس بزرگ

عربستان سعودی دارای بزرگترین تأسیسات نمک‌زدایی در جهان است و تولید آب نمک‌زدایی شده آن حدود 20٪ از تولید جهانی را تشکیل می‌دهد. این کارخانه‌های بزرگ نمک‌زدایی عمدتاً در امتداد سواحل دریای سرخ و خلیج عربی توزیع شده‌اند و بیش از 70٪ از نیاز آب شیرین کشور را تأمین می‌کنند.

تنوع فناوری

فناوری نمک‌زدایی عربستان سعودی شامل روش‌های مختلفی مانند اسمز معکوس، تبخیر چند مرحله‌ای و تقطیر چند مرحله‌ای با دمای پایین است. این کشور با استفاده ترکیبی از چندین فناوری، هزینه و کارایی نمک‌زدایی را بهینه می‌کند و پایداری و قابلیت اطمینان تأمین آب شیرین را تضمین می‌کند.

عربستان سعودی سرمایه‌گذاری‌های زیادی در تحقیق و توسعه فناوری نمک‌زدایی انجام داده است و تعدادی موسسه تحقیقاتی و آزمایشگاه‌های تخصصی مانند مرکز ملی تحقیقات نمک‌زدایی آب دریا عربستان سعودی (SWDRC) را تأسیس کرده است. این موسسات تحقیقاتی متعهد به توسعه و کاربرد فناوری‌های جدید هستند و حمایت قوی برای توسعه فناوری نمک‌زدایی فراهم می‌کنند.

عربستان سعودی در بازیابی انرژی و بهینه‌سازی سیستم پیشرفت‌های مهمی داشته است و از طریق دستگاه‌های پیشرفته بازیابی انرژی و سیستم‌های عملیاتی کارآمد، مصرف انرژی نمک‌زدایی را به شدت کاهش داده است. به عنوان مثال، سیستم اسمز معکوس آن از دستگاه‌های پیشرفته بازیابی انرژی استفاده می‌کند تا مصرف انرژی را به 3.5-4 کیلووات ساعت بر متر مکعب کاهش دهد و بهره‌وری اقتصادی را بهبود بخشد.

عربستان سعودی به طور فعال در همکاری‌های بین‌المللی فناوری نمک‌زدایی شرکت می‌کند، روابط همکاری با بسیاری از کشورها و سازمان‌های بین‌المللی برقرار کرده است و توسعه فناوری نمک‌زدایی جهانی را ترویج می‌کند. عربستان سعودی از طریق صادرات فناوری و همکاری پروژه، پشتیبانی فنی و تجربه به سایر کشورها ارائه می‌دهد و تأثیر خود را در زمینه نمک‌زدایی جهانی افزایش می‌دهد.

استرالیا: پیشرو در فناوری نمک‌زدایی

در دهه گذشته، نرخ رشد جمعیت استرالیا به کمتر از 1٪ کاهش یافته است. همچنین، منابع آب در کشور به دلیل خشکسالی هزاره به خطر افتاده بودند که این کشور را بیشتر در معرض مشکلات کمبود آب قرار داد. اگرچه استرالیا خشک‌ترین قاره جهان است، نصب کارخانه‌های نمک‌زدایی کارآمد این وضعیت را تغییر داده است. طبق گزارش مرکز ملی تعالی در نمک‌زدایی (NCED)، تأسیس کارخانه‌های نمک‌زدایی در کشور می‌تواند به رفع بحران آب فعلی کمک کند.استرالیا اولین کشوری در جهان است که روش‌های نمک‌زدایی آب را پذیرفته است و اولین کارخانه در سال 1903 برای تصفیه آب زیرزمینی شور ساخته شد و به طور کارآمد به آب آشامیدنی تبدیل شد. علاوه بر این، در سال 2013، حدود 219 کارخانه نمک‌زدایی در خشک‌ترین قاره ساخته شد. و طبق گزارش‌های Global Water Intelligence، کارخانه‌های سیدنی، گلد کوست و پرت بیش از 17٪ از نیاز آب داخلی استرالیا را تأمین می‌کنند.

 

دستگاه مفید تصفیه هوای خانگی || نیاز برای نفس کشیدن در هوای آلوده

 

اسرائیل

در سال‌های اخیر، اسرائیل با افزایش تدریجی تقاضا برای مصرف آب خانگی مواجه شده است که به دلیل افزایش قابل توجه نرخ رشد جمعیت کشور است. افزایش جمعیت هم به دلیل مهاجرت و هم به دلیل سکونت طبیعی است. همچنین، استانداردهای زندگی شهروندان اسرائیل افزایش یافته است که منجر به افزایش تقاضا برای آب خانگی شده است. بنابراین، کشور اکنون به کارخانه‌های نمک‌زدایی کارآمد برای تأمین آب شیرین برای خانه‌ها و همچنین اهداف کشاورزی گسترده متکی است.

اسرائیل در سال‌های اخیر با شرایط خشکسالی مکرر مواجه شده است که باعث خشک شدن آب‌های زیرزمینی شده است. بنابراین، تأسیس کارخانه‌های نمک‌زدایی به کشور در بسیاری از راه‌های کارآمد خدمت کرده است. به دلیل پیشرفت‌های فناوری، اسرائیل موفق به کاهش هزینه نمک‌زدایی آب دریا شده است که این امر سیاست‌گذاران را بیشتر تشویق کرده است تا در ساخت کارخانه‌های نمک‌زدایی سرمایه‌گذاری کنند تا به خوبی با مشکلات کمبود آب بلندمدت که در کشور وجود دارد، مقابله کنند.

 

اسرائیل در فناوری نمک‌زدایی دستاوردهای قابل توجهی داشته است و حدود 70٪ از نیاز آب شیرین خود را از طریق نمک‌زدایی تأمین می‌کند. فناوری اسمز معکوس اسرائیل در سطح جهانی پیشرو است و کارخانه نمک‌زدایی اشکلون یکی از بزرگترین کارخانه‌های نمک‌زدایی اسمز معکوس در جهان است. اسرائیل با استفاده از فناوری‌های پیشرفته غشایی، دستگاه‌های بازیابی انرژی و سیستم‌های عملیاتی بهینه، هزینه و مصرف انرژی نمک‌زدایی را به شدت کاهش داده است.

ایالات متحده

بخش آب در ایالات متحده با چالش‌های عظیمی مواجه است زیرا عرضه‌ها کم شده‌اند، در حالی که تقاضا برای آب به طور تصاعدی افزایش می‌یابد. علاوه بر این، خشکسالی‌های اخیر آبخوان‌ها را تخلیه کرده‌اند که نرخ آن بسیار سریع‌تر از فرآیند تجدید است. بنابراین، نمک‌زدایی آب شور می‌تواند به افزایش چشمگیر سطح آب در پورتفولیوی کشور کمک کند و به عنوان یک بافر برای بحران کمبود آب در ایالات متحده عمل کند.اگر به ظرفیت نمک‌زدایی ایالات متحده نگاه کنیم، وقتی به صورت سالانه محاسبه می‌شود، در رتبه دوم بازار نمک‌زدایی جهانی قرار دارد. با این حال، از نظر تعداد کارخانه‌های نمک‌زدایی کارآمد که در کشور فعالیت می‌کنند، پیشرو است. بیش از 80٪ از کارخانه‌های نمک‌زدایی ایالات متحده در بخش‌هایی از فلوریدا، کالیفرنیا و تگزاس متمرکز شده‌اند.

 

سیستم جمع اوری زباله برج های بلند ||همراه تخصص وعلم بازیافت

 

ایالات متحده سرمایه‌گذاری‌های زیادی در تحقیق و توسعه فناوری نمک‌زدایی انجام داده است و دارای بسیاری از موسسات تحقیقاتی و شرکت‌های پیشرو در جهان است. کالیفرنیا منطقه اصلی نمک‌زدایی در ایالات متحده است و کارخانه نمک‌زدایی کارلزباد یکی از بزرگترین کارخانه‌های نمک‌زدایی اسمز معکوس در آمریکای شمالی است. ایالات متحده در فناوری غشایی، بازیابی انرژی و بهینه‌سازی سیستم پیشرفت‌های مهمی داشته است و حمایت مهمی برای توسعه فناوری نمک‌زدایی جهانی فراهم می‌کند.

 چین

طبق گزارش وزارت منابع آب چین، این کشور به زودی با سطح کمبود آب مواجه خواهد شد. سطح برداشت آب به 700-800 کیلومتر مکعب در سال تخمین زده می‌شود که به شدت از سطح منابع آب موجود در چین فراتر خواهد رفت. حتی اگر اقدامات صرفه‌جویی در آب نیز انجام شود، برای برآورده کردن نیازهای آب کشور کافی نخواهد بود. بنابراین، کشور اکنون اقدامات قابل توجهی برای معرفی کارخانه‌های نمک‌زدایی انجام می‌دهد.

این کشور به دلیل رشد جمعیت، شهرنشینی و صنعتی شدن در معرض اثرات نامطلوب کمبود آب قرار دارد. به ویژه، مناطق شمال غربی و شمالی، جزایر در شمال کشور و شهرهای ساحلی به شدت تحت تأثیر این مسئله قرار خواهند گرفت.بنابراین، دولت چین اکنون چندین روش برای معرفی کارخانه‌های نمک‌زدایی کارآمد در کشور برای مقابله با مشکلات کاهش آب اتخاذ می‌کند. بسیاری از تکنیک‌های مقرون به صرفه نیز برای مدیریت این مسئله کمبود آب در چین کشف می‌شوند.

 

امارات متحده عربی

امارات متحده عربی یکی دیگر از کشورهایی است که در فناوری نمک‌زدایی عملکرد برجسته‌ای داشته است و تولید آب نمک‌زدایی شده آن در میان برترین‌های جهان قرار دارد. کارخانه‌های نمک‌زدایی امارات عمدتاً از تبخیر چند مرحله‌ای و اسمز معکوس استفاده می‌کنند و چندین پروژه بزرگ نمک‌زدایی در سطح جهانی، مانند کارخانه نمک‌زدایی جبل علی، دارند. امارات متحده عربی سرمایه‌گذاری‌های زیادی در تحقیق و توسعه فناوری و کاربرد آن انجام داده است و توسعه فناوری نمک‌زدایی جهانی را ترویج می‌کند.

 

سیستم بازیافت زیرسینک اشپزخانه آمریکایی||دستگاه خردکن اشغال

 

اسپانیا

اسپانیا بزرگترین کشور نمک‌زدایی در اروپا است و فناوری و تجربه آن در سطح جهانی شناخته شده است. کارخانه‌های نمک‌زدایی اسپانیا عمدتاً از فناوری اسمز معکوس استفاده می‌کنند و در مواد غشایی و بازیابی انرژی مزایای پیشرو دارند. اسپانیا همچنین چندین پروژه نمک‌زدایی در سراسر جهان را انجام می‌دهد و تجربه و پشتیبانی فنی برای سایر کشورها فراهم می‌کند.

تمام پنج کشوری که در اینجا ذکر شده‌اند، تقاضای متمایزی برای معرفی فناوری‌های جدید آب نشان می‌دهند. و همه آن‌ها رویکردهای مختلفی را اتخاذ کرده‌اند و راه‌های مختلفی را برای ترویج و ترویج کارخانه‌های نمک‌زدایی کارآمد در پیش گرفته‌اند. بسیاری از روش‌های مقرون به صرفه نیز برای برآورده کردن نیازهای مردم کشورشان شناسایی شده‌اند. این پنج کشور در فهرست بازار نمک‌زدایی پیشرو هستند. در واقع، می‌توانیم در اینجا رمزگشایی کنیم که چرا نیاز به کارخانه‌های نمک‌زدایی آب دریا در این مناطق بسیار حیاتی است.

در این مقاله، نه تنها در مورد کشورهای پیشرو که تکنیک‌های نمک‌زدایی را برای به دست آوردن آب شیرین تطبیق می‌دهند صحبت کرده‌ایم، بلکه دلیل اصلی پشت آن را نیز برجسته کرده‌ایم. و همانطور که همه ما می‌دانیم، کمبود آب یکی از بزرگترین مشکلاتی است که حتی ابرقدرت‌های جهان نیز با آن مبارزه می‌کنند.

 

ترجمه وگرداوری : ندا خدری