کارخانه‌های نمک‌زدایی هسته‌ای، راه‌حل مشکل کمبود آب
- کریس بارانیوک
- بی‌بی‌سی
منبع تصویر، Getty Images
احتمال زیاد می‌رود که کمبود آب به یک مشکل فزاینده تبدیل شود.
سازمان ملل متحد می‌گوید در تمام قاره‌ها مردم با کمبود آب مواجهند.
اگر چه خاک زمین را دریاها و اقیانوس‌ها احاطه کرده، متاسفانه تنها بخش کوچکی از این آبها- حدود دو ونیم درصد- آب شیرین است و پیش بینی می‌شود تقاضا برای آب آشامیدنی تا سال ۲۰۳۰ تریلیون‍ها متر مکعب از میزان عرضه فراتر رود.
کارخانه‌های نمک‌زدایی از آب دریا می‌توانند به عرضه بیشتر آب آشامیدنی کمک کنند.
بیشتر بخوانید:
اما این کارخانه‌ها یکی از گران‌ترین راه‌ها برای تولید آب شیرین محسوب می‌شوند چون باید حجم زیادی از آب را با فشار زیاد با پمپ از از لایه خارجی بیرون آورند که لازمه‌اش مصرف بی‌نهایت زیاد انرژی است.
یکی از راه‌حل‌های اساسی می‌تواند استفاده از حامل‌های شناوری باشد که مجهز به تجهیزات نمک‌زدایی هستند.
این کشتی‌ها را که با راکتورهای هسته‌ای هدایت می‌شوند و حامل آب آشامیدنی و انرژی هستند می‌توان به جزایر یا نزدیک سواحلی که با خشکسالی مواجهند، انتقال داد.
میکال بو، مدیر اجرایی شرکت کر پاور، که طراح این نوع کارخانه‌های نمک‌زدایی است می‌گوید می‌توانید این کشتی‌ها را به طور متناوب به این طرف آن طرف ببرید و مخزن‌ها را پُر کنید.
ممکن است اجرای این برنامه دست‌نیافتی به نظر برسد ولی نیروی دریایی آمریکا در جریان سوانحی که در گذشته اتفاق افتاده، توانسته بود با کمک کشتی‌هایی که با انرژی هسته‌ای حرکت می‌کنند، آب آشامیدنی فراهم کند و روسیه هم اکنون دارای یک ایستگاه نیروی هسته‌ای شناور است که می‌تواند در صورت لزوم انرژی لازم برای تسهیلات نمک‌زدایی از آب را فراهم کند.
هم اکنون در سراسر جهان حدود ۲۰ هزار کارخانه نمک‌زدایی وجود دارد که تقریبا همه آنها در خشکی قرار دارند. اکثر این کارخانه‌ها در عربستان سعودی، امارات متحده عربی و کویت و بقیه در سایر کشورها از جمله بریتانیا، چین، آمریکا، برزیل، آفریقای جنوبی و استرالیا احداث شده‌اند.
ولی برخی از مهندسین می‌گویند اگر روند نمک‌زدایی در دریا صورت گیرد ارزان‌تر تمام خواهد شد چون آب دریا را می‌توان آسان‌تر با تلمبه بالا آورد.
منبع تصویر، CORE POWER
Core Power در حال توسعه نیروگاه‌های نمک‌زدایی دریایی است که با انرژی هسته‌ای کار می‌کنند
پادکست چشم‌انداز بامدادی رادیو بی‌بی‌سی – دوشنبه ۱۹ اردیبهشت ۱۴۰۱
پادکست
پایان پادکست
برای دهه‌ها مهندسین در این فکر بودند که چگونه می‌توان با کمک شناورهای دارای انرژی هسته‌ای سیستم‌های نمک‌زدایی از آب دریا را پیاده کنند.
شرکت Core Power می‌خواهد از شناورهایی که شبیه کشتی باری کوچک هستند، استفاده کند و و تجهیزات نمک‌زدایی را در داخل کانتینرهای کشتی قرار دهد. به این ترتیب رآکتور هسته‌ای در قلب این کشتی قرار می‌گیرد و می‌تواند مقدار قابل توجهی از انرژی مورد نیاز را فراهم کند.
به گفته میکال بو، انرژی هسته‌ای تولید شده کشتی‌های مخصوص نمک‌زدایی متغیر بوده و می‌تواند از از ۵ تا ۷۰ مگاوات باشد. با نیروی هسته‌ای پنج مگاواتی، می‌توان هر روز ۳۵ هزار متر مکعب آب نوشیدنی بیرون کشید- یا ۱۴ برابر آب استخرهای شنای المپیک.
تکنولوژی نمک‌زدایی، برای خارج کردن نمک از آب شور، آب دریا را با فشار از یک لایه نیمه نفوذپذیر رد می‌کند. حرکت مولکول‌ها در مایع در حین عبور از این لایه (آُسمز) مواد معدنی را خارج کرده و آب شیرین و آب نمک را از هم جدا می‌کند.
این تکنولوژی به شیوه‌های مختلفی اجرا می‌شود و در طول سال‌ها کارآمدتر شده است. ولی سیستم‌های نمک‌زدایی شناور هنوز نسبتا نادر هستند.
اما عربستان سعودی هم اکنون سه قایق بزرگ نمک‌زدایی را که بزرگترین قایق‌هایی است که تا کنون به این منظورساخته شده، تحویل گرفته. به این ترتیب آیا می‌توان گفت که استفاده از کارخانه‌های نمک‌زدایی شناور شروع شده؟
منبع تصویر، Getty Images
کارخانه‌های نمک‌زدایی از آب دریا می‌توانند به عرضه بیشتر آب آشامیدنی کمک کنند
شرکت مهندسی آُیسان، که سیستم موسوم به واترفانتین، را پیاده کرده در این باره ابراز خوش‌بینی می‌کند.
کایل هاپکینز، مدیر عامل اجرایی این شرکت می‌گوید مهندسی اُیسان دارای طرح‌های مختلفی است از کشتی‌های بزرگ گرفته تا گوی‌های کوچک شناور، ولی تمام آنها بر یک اساس کار می‌کنند.
مشکل آب آشامیدنی در مناطق دورافتاده ایران
ولی تفاوت بزرگ این است که به جای استفاده از نیروی هسته‌ای، همه آنها از آنچه که تکنولوژی نمک‌زدایی از زیر دریا خوانده می‌شود و ده سال از عمر آن می‌گذرد، استفاده خواهند کرد.
آقای هاپکینز می‌گوید «این تکنولوژی هیچوقت جنبه تجارتی پیدا نکرد چون هنوز لازم بود که با پمپ‌های واقع در بستر دریا، آب را بالا آورد، به همین جهت پمپ‌ها را جمع کردیم».
منبع تصویر، WATER FOUNTAIN
آب فواره شناورهای دریایی را طراحی می‌کند که از فشار بالا در بستر دریا استفاده می‌کنند
او در باره نحوه کار این سیستم توضیحی نداد ولی گفت سیستم واترفانتین، از مزیت فشار بیشتر در بستر دریا برای انتقال آب استفاده می‌کند بدون این که موجب افزایش هزینه انرژی شود.
آقای هاپکینز تخمین می‌زند که کارآمدی انرژی حاصل از این تکنولوژی می‌تواند ۳۰ درصد بیشتر از تسهیلات نمک‌زدایی سنتی واقع در خشکی باشد. در حال حاضر این شرکت در حال ساختن نمونه کوچک این مدل است و امیدوار است اولین تسهیلات نمک زدایی تجارتی‌اش را در سال ۲۰۲۳ در فیلیپین راه اندازی کند.
رایا داده، مدیر لابراتوار تکنولوژی انرژی پایدار در دانشگاه بیرمنگام می‌گوید چنین ایده‌هایی و پروژه Core Power "نویدبخش" هستند. ولی تسهیلات نمک‌زدایی شناور علاوه بر مزایا معایبی هم دارد. از لحاظ انتقال آب نمک‌زدایی شده به خشکی هنوز چالش‌هایی وجود دارد و یافتن نیروی کاری که هم تجربه کار در دریا و هم تخصصِ نمک‌زدایی را داشته باشد مشکل است.
رایا داده، خاطر نشان می‌سازد که بشر نهایتا به منابع آبی بیشتری نیازمند است به خصوص که به دلیل عوارض ناشی از تغییرات اقلیمی در آینده حرارت کره زمین بیش از یک و نیم درجه سانتیگراد افزایش خواهد یافت و این «تاثیر فاجعه باری برای آب خواهد داشت».
امی چایلدرس، از دانشگاه کالیفرنیای جنوبی، در اشاره به سیستم‌های نمک‌زدایی در خشکی می‌گوید سیستم‌های کوچک‌تر نمک‌زدایی می‌تواند تاثیر این تکنولوژی بر محیط زیست را کاهش دهد.
آب بسیار شوری که پس از نمک‌زدایی باقی می‌ماند برای زندگی موجودات دریایی سَم است و مقدار این پسماند بیشتر از میزان آب شیرین نمک‌زدایی شده است.
آقای هاپکینز می‌گوید با سیستمی که واترفونتین برای شیرین کردن آب به کار خواهد برد، آبی که پس از نمک‌زدایی باقی می‌ماند آنقدر شور نخواهد بود که بتوان آن را در ردیف آب نمک قرار داد.
