برای ثبت نام در پایگاه شرکت ها و یا درج تبلیغات و بهره مندی از مقالات خبرنامه لطفا ابتدا عضو شوید.

آنچه در مورد آب شیرین کن ها باید بدانیم!

نمک زدایییا آب شیرین کردن اشاره به هر یک از چند فرایندی است که مقداری نمکو سایر مواد معدنی را از آبشور جدا می‌کند. همچنین به طور کلی، منظور از نمک زدایی حذف نمک‌ها و مواد معدنی می‌باشد همانند نمک زدایی خاک. آب شور جهت تولید آب شیرینی که برای مصرف انسان و یا آبیاریمناسب است، نمک زدایی می‌شود. یک محصول جانبیبالقوه از نمک زدایی، نمک است. نمک زدایی در کشتی‌هایبزرگ زیردریاییمورد استفاده قرار می‌گیرد. بیشتر سرمایه گزاری‌های اخیر در نمک زدایی، بر توسعه راه‌های مقرون به صرفه تأمین آب شیرین برای استفاده انسان، متمرکز شده‌است. در کنار بازیافت آب از فاضلاب، این یکی از چندین منابع تأمین آب مستقل از بارش است. در مقیاس بزرگ نمک زدایی به طور معمول با استفاده از مقدار زیادی انرژی، زیرساخت‌های اختصاصی و گران‌قیمت است، که آن را از آب تازه بدست آمده از منابع معمول مانند رودخانه‌ها یا آبهای زیرزمینیگران‌تر می‌گرداند. نمک زدایی به ویژه مناسب کشورهایی مانند استرالیاست، که به طور سنتی بر روی جمع‌آوری بارش پشت سدها برای تأمین منابع آب آشامیدنی خود اتکا می‌کند. به گفته انجمن بین‌المللی نمک زدایی در سال ۲۰۰۹، ۱۴۴۵۱ واحد نمک زدایی در سراسر جهان در حال بهره‌برداری بوده که ۹/۵۹ میلیون متر مکعب در روز تولید می‌کرده‌اند، با افزایش تولید سالیانه برابر۳/۱۲٪. تولید در سال ۲۰۱۰ برابر ۶۸ میلیون متر مکعب بوده و انتظار می‌رود که تا سال ۲۰۲۰ به ۱۲۰ میلیون متر مکعب برسد، ۴۰ میلیون متر مکعب در خاور میانهبرنامه ریزی شده استبزرگترین کارخانه آب شیرین کن در جهان کارخانه نمک زدایی جبل علی (فاز ۲) در امارات متحده عربیاست .

33 7 6 2
داده های شدت مصرف انرژی داده ها دسترسی به فناوری ها، موجودی و فروش سالانه استانداردهای ساخت، عملکرد و مصرف
31  30  14  28
داده های مصرف انرژی شکل بار و پیک نصب و نگهداشت انواع سیستم های آب شیرین کن سیستم های آب شیرین کن
 18  22  16  34
گزارشات تحلیلی مشخصات فناوری ها اجرای طرح ها تأمین تجهیزات

فناوری های اسمز معکوس و رطوب زدایی خورشیدی کمترین شدت مصرف انرژی برای تولید آب شیرین را در بین سایر فناوری ها دارند که این دو گزینه در ادامه مورد بررسی قرار خواهند گرفت.

فناوری آب شیرین کن اسمز معکوس

در بین فناوری های آب شیرین کن، اسمز معکوس ارزان ترین فناوری بوده و در اندازه های مختلف در بازار موجود هست. تجهیزات مصرف کننده برق این واحد شامل واحد نمک زدایی، پمپاژ آب دریا و و یا آب شور از چاه، مصرف برق واحدهای فرعی همانند پمپ دز دهی و مصرف برق پمپ شستشوی و پمپاژ آب تصفیه شده به محل مصرف می باشد. مطابق اطلاعات تولید کنندگان دستگاه های اسمز معکوس، توان مورد نیاز برای تولید 5 مترمکعب آب شیرین در روزحدود 1.8 کیلووات است. از طرف دیگر مصرف برق روزانه این میزان تولید آب نیز حدود 45 کیلووات ساعت خواهد بود.

watersweeting

فناوری آب شیرین کن های خورشیدی

 چندین واحد آب شیرین کن خورشیدی در مقیاس پایلوت توسط پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران در چندین منطقه از کشور نظیر قم و بوشهر نصب شده است و با موفقیت مورد بهره برداری قرار می گیرد و یک گزینه و فناوری وسوسه کننده برای تأمین آب شیرین در مناطق دور افتاده می باشد. با توجه به اینکه فناوری مذکور یک فناوری جدید محسوب می شود و البته در کشورهایی نظیر اردن، تونس و مالزی مورد استفاده قرار می گیرد. از طرف دیگر به دلیل تابش بالای خورشید در اغلب نقاط ایران، در ادامه با تفصیل بیشتر قابلیت های آن مرور خواهد شد. نخستين آب شيرين كن هاي خورشيدي از نـوع تقطير كننده هاي خورشيدي مستقيم  بـوده انـد كـه در آنهـا از انرژي خورشيد مسـتقيماً  بـراي تقطيـر آب شـور و تهيـه آب شيرين استفاده شده است. مشكل عمـدة ايـن سيسـتم هـا، ظرفيت پايين، اشغال فضاي زياد و هزينه سـرمايه گـذاري بـالا بود. در مقابل آب شيرين كن هاي خورشيدي غيرمسـتقيم نيز وجـود دارنـد كـه ابتـدا در يـك بخـش انـرژي خورشـيد جمــع آوري شــده و ســپس در بخــش ديگــري، تقطيــر و شيرين سازي آب با استفاده از انرژي جذب شـده، انجـام مـي شود. انرژي خورشيد در روش غيرمستقيم به دو صورت مـی تواند مورد استفاده قرار گيرد. در حالت اول از انرژي خورشيد تنها براي پيش گرم كردن آب ورودي به تقطير كننـده اسـتفاده شــده و انــرژي عمــده و اصــلي فرآينــد، از طريــق بخــار يــا الكتريسيته تأمين مي  شود. گاهي لفظ كمك خورشيدي به اين نوع داده مي شود.  در حالت دوم،  بخش اعظم انرژي مورد نيـاز واحد از طريق خورشيد تأمين مي شود. يـك مثـال بـراي نـوع دوم، واحدي است كـه در سـال 2001 توسـط رودریگرز و همكاران ساخته شده است.  آنها با استفاده از يك مزرعـه خورشيدي شامل كلكتورهاي سهموي، به طور مسـتقيم بخـار توليد كرده و اين بخار كه فشار نسـبتاً پـاييني دارد را در يـك واحد ME جهت شيرين سازي آب مورد استفاده قـرار دادنـد .قيمت بالاي كلكتورهاي خورشيدي و فضاي نسبتاً زياد مزرعه خورشيدي از جمله مشكلات اين واحد بودند. نمونه ديگـري از اين نوع آب شيرين كن ها، يك واحد MSF بوده كـه از يـك استخر خورشيدي  براي جمع آوري انرژي خورشـيد اسـتفاده شده است. نكته مهمي كه بايد در مـورد دو سيسـتم فـوق بيان كرد اين است كه جهت پشتيباني انرژي خورشيد در ايـن واحدها، بايد از بويلرهاي فسيلي فشار پايين استفاده نمود كـه موجب افزايش هزينه هاي واحد خواهد شد .در روش هاي متداول به دليل اينكه دماي كاري واحدها  نسـبتاً بالا است، هزينه بيشتري بايد صرف تأمين اين دما شود. امـا روش جديد رطوبت زني و رطوبت زدايي هـوا نيـاز بـه دمـاي بالايي ندارد و كل انرژي حرارتي مورد نياز آن را مـي تـوان از طريق انرژي خورشيد تأمين  نمود. فرآيند HD بر اين واقعيت استوار است كه هوا قابليـت حمـل مقدار قابل توجهي بخار آب را دارد. مقـدار بخـاري كـه مـي تواند به وسيله هوا حمل شود با بالا رفتن دما افزايش مي يابد. به عنوان مثال يك كيلوگرم هواي خشـك وقتـي از دمـاي30 درجه سانتي گراد به دمـاي 80 درجـه سـانتي گـراد  مـي رسـد، قابليت حمل بـيش از 0.5 كيلـوگرم بخـار آب و حـدود 670 كيلوكالري گرما را پيدا مي كند. 

در حال حاضر بيش از 13000 آب شيرين كن در سراسر جهان در حال بهره برداري است كه روزانـه حـدود 38 ميليـون متـر مكعب آب شيرين در روز توليد مي كنند كه بخشي از آن براي مصارف صـنعتي و بخـش ديگـري بـه مصـارف آشـاميدني و كشاورزي اختصاص دارد. اكثر آب شيرين كن هاي موجـود در دنیا از نوع  MSF(Multi Stage Flash) ، (Multi Effect) ME، (Reverse Osmosis) ROو يا VC( (Vapor Compression  هسـتند. اين واحدها عموماً با ظرفیت بالاتر از يكصد متر مكعب در روز بـوده و در برخي موارد به يكصد هزار متر مكعب در روز نيز مي رسد .به همين جهت داراي مصرف انر ژي بالايي هسـتند و معمـولاً در كنار نيروگاه ها احداث مي شوند. همچنين اين آب شيرين كن ها داراي مشكلات زيست محيطي از قبيل آلودگي ناشي از استفاده منابع انرژي فسـيلي، آلـودگي آب هاي تخليه شده به علت استفاده مواد شيميايي براي پـيش تصفيه آب ورودي و آلودگي صوتي مي باشند .از طرف دیگر با توجه به وسعت مناطق كويري و خشك دركشـور و وجود نقاط پراكنده وكم جمعيت درحاشيه اين كويرها ، نياز به توليد آب شيرين براي مصارف آشاميدني و كشـاورزي بـه شدت احساس مي شـود.