تاريخ : چهار شنبه 13 ارديبهشت 1391برچسب:, | | نویسنده : مقدم

 

جهان امروزي در آستانه ورود به سه بحران جدي انرژي، آب و محيط زيست است. با توجه به اين‌كه منبع اصلي تامين انرژي اكثر كشورهاي جهان بر اساس سوخت‌هاي فسيلي بنا شده و پيش‌بيني مي‌‌شود سوخت‌هاي فسيلي شامل گاز طبيعي، نفت خام و زغال سنگ در همين سده حاضر پايان پذيرند، يافتن منابع جايگزين انرژي پايدار بسيار ضروري و حياتي به نظر مي‌رسد.انرژي خورشيدي نه تنها منبع مطمئن لايزالي است كه به رايگان در دسترس بشر قرار دارد بلكه به خاطر تميز بودن، به گذر مطمئن از بحران زيست‌محيطي نيز كمك شاياني خواهد كرد. همچنين به نظر مي‌رسد استفاده از انرژي خورشيدي قادر است مساله بحران تامين آب‌شيرين مصرفي را كه امروزه به عنوان يك بحران جدي براي آينده بشر محسوب مي‌شود، برطرف كند.

تهيه آبي شيرين با الهام از طبيعت

امروزه استفاده از انرژي پاك خورشيدي براي به دست آوردن آب‌شيرين در اغلب كشورهاي گرمسيري متداول است و به نظر مي‌رسد با توجه به شرايط اقليمي گرم و خشك ايران، استفاده از اين انرژي، مناسب‌ترين انتخاب براي شيرين‌سازي آب باشد.اصغر حاجي سقطي، عضو هيات علمي دانشكده مهندسي مكانيك دانشگاه علم و صنعت ايران، اصول تمام آب‌شيرين‌كن‌هاي خورشيدي را تقريبا مشابه تهيه آب‌شيرين در چرخه طبيعت دانست و گفت: در طبيعت آب‌هاي تبخيرشده از سطح درياها و اقيانوس‌ها، ابرها را به وجود مي‌آورند. در اين تبخير و جا به جايي طبيعي، مواد محلول از جمله نمك‌ها تبخير نشده بنابراين بارش به صورت برف و باران به حالت آب‌شيرين نازل مي‌شود. همچنين اين آب مي‌تواند تبديل به درياچه‌هاي آب‌شيرين و برف كوه‌ها شود. برف كوه‌ها نيز به مرور به لايه‌هاي زيرين زمين نفوذ كرده و به آب‌هاي زيرزميني تبديل مي‌شود.وي اظهار كرد: طبيعت اين چنين آب‌شيرين را در اختيار ما قرار داده است، اما براي تمام مصارف ما كافي نيست بنابراين براي تامين مايحتاج خود لازم است به صورت مصنوعي اقدام به تهيه آب‌شيرين‌كنيم.وي گفت: اصولا براي شيرين كردن آب از 2 طريق انجماد يا تقطير و تبخير استفاده مي‌كنند، اما ساده‌ترين آب‌شيرين‌كن‌ها، آب‌شيرين‌كن‌هاي تقطيري به 2 صورت يك‌طرفه يا دوطرفه هستند. معمولا در انتهاي اين دستگاه تشتكي به رنگ سياه وجود دارد. وقتي آفتاب به شيشه مي‌خورد اين تابش به صفحه سياه بازتاب داده مي‌شود. اين صفحه سياه انرژي حرارتي نور را جذب مي‌كند و آب شور را به تدريج داغ مي‌نمايد. آب شور به دليل اين‌كه فضا بسته است، بخار مي‌شود و به صفحه شيشه‌اي شيب‌دار برخورد مي‌كند و اختلاف هواي بيرون و داخل سيستم باعث مي‌شود بخار به محض برخورد به سطح شيشه‌اي تقطير شود. از آنجا كه اين شيشه‌ها شيب‌دار هستند، قطره آب تقطير شده از شيشه‌ها به سمت پايين سر مي‌خورد. در انتهاي اين ناوداني ظروف جمع‌آوري‌كننده آب‌شيرين وجود دارد كه آب‌شيرين وارد آنجا مي‌شود. وي با اشاره به فرمول يك، يك، يك آب‌شيرين‌كن‌هاي خورشيدي گفت: هر مترمربعي كه مقابل انرژي خورشيدي قرار گيرد در يك سال مي‌تواند يك مترمكعب آب‌شيرين توليد كند. اگر اين عدد را تقسيم بر 360 روز سال كنيم مي‌توانيم روزي معادل 3 تا 5/3 ليتر به ازاي هر مترمربع تهيه كنيم بنابراين براي اين‌كه بتوانيم آب‌شيرين بيشتري مثلا براي مصارف كشاورزي در مزارع به دست آوريم بايد سطح اين آب‌شيرين‌كن را زياد كنيم.

كمبود آب و عوامل محدودكننده آن

با اين كه در حال حاضر سه‌چهارم كره زمين را آب اقيانوس‌ها و درياها و يك‌چهارم آن را خشكي‌ها تشكيل داده‌اند، اما كمبود آب يكي از مهم‌ترين عوامل محدودكننده محيط زندگي و كشاورزي و عدم توسعه صنايع است. در حقيقت بدون آب زندگي و پيشرفت ممكن نيست. اقيانوس‌ها يكي از بزرگ‌ترين منابع ذخيره آب بوده، اما با داشتن حدود 5/3 درصد وزن ناخالص شامل املاح مختلف و انواع نمك، استفاده مستقيم از اين آب‌ها در بيشتر موارد غيرممكن است.

نكته: استفاده از انرژي خورشيدي قادر است مساله بحران تامين آب‌شيرين مصرفي را كه امروزه به عنوان يك بحران جدي براي آينده بشر شناخته مي‌شود، برطرف كند

حاج سقطي درخصوص چرايي اين اشكال، سختي آب را 2 نوع موقتي و دائم عنوان كرد و گفت: زماني كه آب را به جوش برسانيم، املاحي درته ظرف يا سماور ته‌نشين مي‌شود كه به آنها سختي موقت مي‌گوييم، اما سختي‌هاي دائمي آنهايي هستند كه حتي با جوشاندن نيز از بين نمي‌روند بنابراين در اين نوع از آب‌ها بايد مواد سختگيري محلول شود تا سختي آن املاح مانند سولفات گرفته شود.وي گفت: درصد املاح محلول اقيانوس‌ها و درياها نسبت به عمق‌هاي مختلف متفاوت است چون آب مصرفي در ساختمان‌هاي مسكوني و صنعت و كشاورزي و شرب، هر يك مشخصات خاصي دارند كه با آب اقيانوس‌ها و درياها مطابقت نمي‌كند بنابراين حذف قسمت اعظم املاح آب اقيانوس‌ها و انجام پاره‌اي تغييرات در تركيبات آنها قبل از مصرف، حتمي و ضروري است. مثلا آب آشاميدني نبايد بيش از 1000 ميلي‌گرم در ليتر املاح داشته باشد يا آبي كه در كشاورزي مصرف مي‌شود حداكثر املاح مجاز آن 5000 ميلي‌گرم در ليتر است.وي افزود: در صنعت نيز آب‌هاي سخت با املاح زياد، علاوه بر امكان خوردگي با ايجاد رسوب در لوله‌ها و دستگاه‌ها، مشكلاتي در تاسيسات ايجاد كرده و سرمايه‌هاي هنگفتي را به هدر مي‌دهند و با اين ترتيب آب اقيانوس‌ها و درياها با داشتن 35 گرم در ليتر از مواد محلول، به هيچ عنوان نمي‌توانند مستقيما در صنعت و كشاورزي و شرب مورد استفاده قرار گيرند.

تامين آب شرب مناطق محروم

آب شرب مانند هواي پاك از ملزومات حياتي انسان است، اما در حال حاضر به دليل گسترش سرزمين‌هاي خشك و ايجاد صحراهاي ماسه‌اي، بحران كم‌آبي و خشكسالي، به صورت كاهش سفره‌هاي آب‌هاي زيرزميني و افزايش شوري آنها، سهم زيادي در تخريب اقتصاد كشورهاي صحرايي دارد به طوري كه طبق آمارها هم‌اكنون بيش از يك ميليارد نفر از 6 ميليارد جمعيت انساني در كره زمين دسترسي به آب شرب مناسب ندارند و همه ساله به دليل آلودگي‌ها و بيماري‌هاي ناشي از آب غيربهداشتي در حدود 6 ميليون كودك جان خود را از دست مي‌دهند. مناطق محروم و جنوبي كشور ما نيز از اين امر مستثني نبوده و هر ساله با شيوع فصل گرما شاهد افزايش آمار مرگ و مير ناشي از برخي بيماري‌هاي واگيردار مانند وبا در كشور هستيم. آيا مي‌توان با به‌كارگيري از اين انرژي طبيعي آب‌شيرين و بهداشتي تهيه كرد و مانع پديد آمدن اين بيماري‌ها شد؟داوود فدايي، عضو هيات علمي دانشگاه صنعتي اميركبير نيز در پاسخ به اين سوال گفت: براي تامين آب آشاميدني اين مناطق 2 نوع سيستم پيشنهاد مي‌شود. نخست سيستم اسمز معكوس كه همان سيستم‌هاي تصفيه آب آشاميدني زير سينكي است. در اين نوع سيستم 2 نوع پمپ وجود دارد كه مي‌توان براي تامين انرژي الكتريكي اين پمپ‌ها از سلول‌هاي خورشيدي استفاده كرد. اين سيستم با استفاده از برق خورشيدي در مناطق دورافتاده و محرومي كه املاح آبشان زياد است به كار برده مي‌شوند. نوع دوم، سيستم تبخيري ـ تقطيري است. در اين سيستم نور خورشيد پس از تماس به كلكتور باعث گرم شدن روغن سيكل داخل محفظه مي‌شود. بالطبع گرم شدن روغن، باعث بخار شدن آب و عمل تقطير و به دست آمدن آب مقطر مي‌شود. در حال حاضر اين دو سيستم، متداول‌ترين سيستم‌هاي دنيا هستند.رئيس انجمن صنايع خورشيدي ايران همچنين با توجه به اين كه برخي ساكنان مناطق محروم و روستايي توان مالي خريد چنين تجهيزاتي را ندارند، گفت: دولت بايد به جاي دادن يارانه به مردم، اين تجهيزات خورشيدي را به مردم ارائه دهد زيرا در اين صورت ضمن كارآفريني و توليد اشتغال، ديگر نيازي به استفاده از برق يا گاز نيست. در نهايت اين مناطق ديگر نيازي به يارانه نخواهند داشت بنابراين اگر مبلغ يارانه يك خانوار 4 نفري را طي يك ماه حساب كنيم معادل 160 هزار تومان مي‌شود يعني بيش از يك ميليون تومان در سال. در صورتي كه براي تجهيز شدن به اين سيستم فقط سالي 100 هزار تومان نياز داريم. تفاضل اين اعداد در سال عدد قابل توجه و تاملي است كه بايد در اين بخش انديشه شود. به گفته فدايي، با اجرايي شدن اين طرح 100 درصد مناطق محروم روستايي از داشتن آب سالم برخوردار خواهند شد زيرا اين كار اجرايي شده و در فضاي كاغذ نمانده است.نايب‌رئيس انجمن علمي انرژي خورشيدي ايران با اشاره به شيوع هر ساله وبا در مناطق جنوبي و محروم كشور افزود: براي پيشگيري از اين معضل ما به وزارت بهداشت پيشنهاد كرديم به جاي تخصيص بودجه جهت مبارزه با وبا، براي پيشگيري از اين بيماري هزينه كند و به عبارت ديگر با نصب اين آب‌شيرين‌كن‌ها در مناطق روستايي و محروم بتوانيم از بروز سالانه اين بيماري جلوگيري به عمل آوريم، اما متاسفانه وزارت بهداشت اعلام كرد ما بودجه‌اي براي پيشگيري نداريم، اما اگر وبا در كشور شيوع پيدا كند، پول دارو و درمانش را مي‌پردازيم.



صفحه قبل 1 صفحه بعد