راهكارهای محققان برای نجات كشور از اَبر مشكل كم آبی-۳،
راهکارهای فناورانه برای نجات بخشی کشور از چالش کم آبی
پی اچ پی و جی کوئری: قرار گرفتن ایران در کمربند بیابانی و تغییر اقلیم باعث شده تا دسترسی به منابع آب در کشور ما محدود شود و تنش آبی به وجود آمده خصوصاً برای استان های مرکزی کشور، چالش هایی را به وجود آورده است که تا حالا به انتقال آب از یک منطقه و ارسال آن به سایر نقاط کشور و همین طور اکتشاف منابع آب های کارستی توجه شده است ولی پژوهشگران کشور راهکارهای فناورانه ای را دراین زمینه ارائه کردند که با بومی سازی آن علاوه بر آنکه هزینه های تامین آب را کاهش خواهد داد، سبب اشتغال زایی نیز می شود.
به گزارش پی اچ پی و جی کوئری به نقل از ایسنا، در عرض جغرافیایی ۱۵ تا ۳۰ درجه شمال و جنوب خط استوا، مناطق خشکی بیابانی شکل گرفته است که بواسطه دخالت عوامل طبیعی و غیرطبیعی گستره، آنها رو به افزایش است. نقشه بیابان های دنیا نشان از ۵ کمربند اصلی بیابانی دارد که به این شرح است:
- صحرای "سونورا" در شمال غربی مکزیک که تا نواحی بیابانی جنوب غربی ایالات متحده امریکا امتداد دارد.
- صحرای "اتاکاما" که بصورت نوار باریکی از جنوب "اکوادر" تا مرکز شیلی کشیده شده است.
- کمربند بسیار وسیعی که از اقیانوس اطلس شروع و به چین ختم می شود و شامل صحرای عربستان، بیابان های ایران و روسیه، بیابان "راجستان" در هند و پاکستان و صحرای "گبی" در چین و مغولستان است.
- سرزمین "کالاهاری" و سرزمین های خشک اطراف آن در جنوب آفریقا.
- قسمت اعظم قاره استرالیا
پراکندگی بیابان های دنیا
در کشور ما بیشتر به سبب دخالت انسان در اکوسیستم نواحی خشک و نیمه خشک، هر روز بر وسعت بیابان ها افزوده می شود؛ گسترش زمینهای زیرکشت، شیوه های نامناسب آبیاری و شور شدن منابع آب و خاک، عدم تعادل بین تعداد دام و ظرفیت مراتع، تخریب ناشی از کارهای عمرانی بدون توجه به مسائل زیست محیطی مانند سدسازی، راه سازی، از بین بردن پوشش گیاهی بمنظور تامین سوخت در میان روستاییان و عشایر و... همچون این موارد است.
بر طبق این تقسیم بندی، ایران روی کمربند خشک و نیمه خشک جهان قرار دارد بدین جهت نیازمند مدیریت صحیح منابع آبی است؛ چونکه به اعتقاد جغرافیدانان و کارشناسان، مدیریت نادرست منابع آب، سبب خشک شدن تالاب ها و سفره های آب زیرزمینی می شود که این پروسه پدیده بیابان زایی را تشدید خواهدنمود.
علاوه بر آن گفته شده که بارندگی در ایران یک سوم میانگین بارندگی در جهان و دلیل قرار گرفتن روی کمربند خشک جهان، میزان تبخیر آب در کشور حدود ۳ برابر میانگین جهانی است.
وجود این شرایط زندگی میلیونها نفر را در ایران بطور مستقیم در معرض خطر و تهدید قرار داده است؛ تغییر اقلیم، وقوع سیل، خشکسالی، گرد و غبار، تشدید فرسایش و تخریب خاک، گسترش آلاینده ها در چرخه منابع آب و در نتیجه ورود آنها به چرخه غذایی و سیستم تنفسی همچون این تهدیدات است که حیات ساکنان مناطق خشک بشمار می رود.
بنابراین، امروزه حفاظت از آب، خاک و هوا نیازمند عزم ملی است که در این راه، نخستین گام باید ایجاد هم افزایی میان دستگاه های متولی موضوع آب، خشکسالی، فرسایش و محیط زیست تعریف شود. و در گام دوم نیاز است تا متخصصان و عالمان، راهکارهایی برای رفع چالش های زیست محیطی موجود در آب، هوا و خاک با بهره گیری از فناوری ارائه نمایند تا در سایه هم افزایی به وجود آمده میان دستگاه های مختلف از فناوری های ارائه شده، در جهت رفاه بیشتر مردم، بهره برداری شود.
توسعه فناوری های در رابطه با "تصفیه و نمک زدایی آب"، "الکترودیالیز"، "تولید میکرو فیلترها و اولترا فیلترهای تصفیه آب"، "روش های نوین حرارتی در نمک زدایی آب"، "فناوری های در رابطه با بهینه سازی آب و انرژی در طراحی"، "ساخت و بهره برداری از گلخانه ها"، "بهره برداری از زه آب های کشاورزی و پساب های صنعتی در توسعه عملیات شورورزی"، "توسعه فناوری های اکتشاف، استحصال و بهره برداری از منابع جدید آب برای مصارف مختلف شرب، صنعت و کشاورزی" همچون فناوری هایی است که می توان با تاکید بر آنها، بجای انتقال آب از یک بخش کشور و ارسال پرهزینه آن به سایر بخش ها، قسمتی از نیاز آبی کشور را مرتقع کرد.
بر این اساس است که نادرقلی ابراهیمی دبیر کارگروه تخصص فناوری های آب، خشکسالی، فرسایش و محیط زیست معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، بهره برداری از انواع سیستم های مدیریت توزیع و کاربرد آب در مزرعه، ایجاد ارزش افزوده و تولید محصولات فرآوری شده از انواع پسماندها، فاضلاب ها و ضایعات کشاورزی، خانگی، الکترونیکی و صنعت، اجرای طرح های کوچک مقیاس فناورانه در زمینه های در رابطه با هدف ایجاد اشتغال و توسعه کشت انواع گونه های گیاهی مقاوم به خشکی با هدف بیابان زدایی را برنامه های بلندمدت این کارگروه عنوان می کند.
فناوری هایی که برای توسعه منابع آبی عرضه شدند
*تکمیل زنجیره تولید سامانه های آب شیرین کن در کشور
یکی از اقدامات انجام شده در حوزه توسعه منابع آب آشامیدنی، پشتیبانی از طراحی و تولید "پمپ های فشار قوی و توربوشارژر برای سامانه های آب شیرین کن" بوده است.
فناوری ساخت این پمپ های فشار قوی و توربوشارژرهای مورد استفاده در سیستم های اسمز معکوس در اختیار چند شرکت مطرح ژاپنی، اروپایی و امریکایی است که به سبب شرایط تحریم، امکان همکاری با این شرکتها و انتقال دانش فنی به داخل کشور فراهم نیست بدین جهت با تاکید بر توانمندی و تلاش متخصصان داخلی، طراحی و تولید نیمه صنعتی پمپ فشارقوی و توربوشارژر و آزمون های لازم با موفقیت طی شده است.
محصول نهایی طرح، تولید پمپ طبقاتی فشارقوی و توربوشارژر بازیابی انرژی است که با تولید این محصولات تمامی فناوری های طراحی و ساخت قطعات و تجهیزات مورد نیاز ازطریق یک شرکت دانش بنیان داخلی بومی سازی می شود.
*توسعه فناوری نمک زدایی
توسعه فناوری نمک زدایی به روش الکترودیالیز معکوس، پروژه دیگر مورد حمایت معاونت علمی و اجرا شده از طرف یکی از شرکت های دانش بنیان است.
سامانه های شیرین سازی آب به روش الکترودیالیز معکوس از مهمترین، سامانه های مورد استفاده در دنیا برای تولید آب آشامیدنی استاندارد از آب های لب شور سطحی و زیر زمینی بشمار می رود. در این روش از جریان الکتریسیته بمنظور جهت دادن به یون های موجود در آب و در نتیجه حذف آنها از جریان آب اصلی استفاده می نماید.
هم اکنون پایلوت هایی برای تامین آب آشامیدنی مناطق روستایی در استانهای خوزستان و بوشهر و سایر مناطق کشور اجرا شده و با تجاری سازی این فناوری انتظار می رود در آینده به شکل وسیع تری برای تامین آب آشامیدنی مورد استفاده قرار گیرد.
*توسعه فناوری های غشای سرامیکی سیلیکون کارباید
با همت و تلاش یکی از شرکت های دانش بنیان توسعه فناوری های غشا سرامیکی سیلیکونی کارباید در حال اجراست. این فناوری به جداسازی املاح در فرآیندهای تصفیه آب بصورت فیزیکی، شیمیایی، بیوشیمیایی، میکروبی و غیره کمک می نماید.
با بومی سازی این فناوری و توسعه آن گامی جدید در پروسه تصفیه آب برداشته خواهد شد.
*استحصال آب باران
استحصال آب باران از سطوح آبگیر برای تولید آب دیونیزه، نیز از دیگر تکنولوژی های جدید در زمینه آب، استحصال آب باران از سطوح آبگیر برای تولید آب دیونیزه است.
با توجه به این که حجم قابل توجهی از بارش باران کشور در شمال کشور است و این شهرها هوای پاک و سالمی دارند، آب باران این مناطق از کیفیت بسیار خوبی برخوردارست. با این وجود متاسفانه این منابع طبیعی آب شیرین در نهایت بوسیله رواناب ها و شیروانی های ساختمان ها وارد دریا شده و تبدیل به آب لب شور می شود.
این طرح با هدف استفاده بهینه از آب باران، کاهش هزینه های صرف شده برای تولید آب دیونیزه، کاهش قیمت نهایی محصول و کاهش هدر رفت آب شهری مطرح گردیده است تا با جمع آوری آب باران از سطوح بارانگیر و تصفیه آن به کمک فیلترهای مختلف محصولاتی تولید شود که می تواند گامی موثر در امتداد بهینه سازی مصرف آب باشد.
استحصال آب باران از سطوح آبگیر برای تولید آب شرب نیز طرح دیگری است که به ثمر نشسته است. این سیستم، یک روش سبز و مقرون به صرفه برای جمع آوری آب باران و رواناب ها است. این فناوری ذخیره آب باران، برخلاف سیستم های بزرگ و متمرکز مانند سدها، نیاز به سرمایه گذاری زیاد و فناوری پیشرفته ای ندارد و در ابعاد کوچک قابل اجرا می باشد.
*توسعه فناوری های شورورزی
یکی از مهم ترین معضلات و چالش هایی که کشورمان با آن دست و پنجه نرم می کند، وجود مناطق خشک و غیرقابل کشتی است که به وسعت زیادی در کشور پراکنده هستند. به همین دلیل یکی از اولویت های معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری در چند سال اخیر توسعه فناوری های شورورزی است.
"شورورزی"، تولید پایدار و اقتصادی محصولات کشاورزی با بهره گیری از منابع آب و خاک شوری که کشاورزی مرسوم در آنها یا اقتصادی و یا پایدار نیست، گفته می شود.
هم اکنون پایلوت تثبیت کانون های فوق بحرانی تولید گرد و غبار با بهره گیری از منابع زه آب دشت آزادگان در پایین دست حوزه کرخه در سطح ۵۰ هکتار درحال بهره برداری است. در این پایلوت از زه آب های شور و بسیار شور پروژه های آبیاری و زهکشی دشت آزادگان بمنظور تولید چوب، علوفه، مواد پروتئینی و آبزی پروری استفاده می شود همین طور قسمتی از اراضی یکی از کانون های فوق بحرانی تولید گرد و غبار با همین روش، تثبیت شده است.
*تلاش برای بومی سازی روش های ایجاد سد ترکیبی زیرزمینی
یکی از فناوری های نوینی که معاونت علمی به دنبال توسعه آنست، فناوری ایجاد سد ترکیبی زیرزمینی و آب بندان آبشاری است. سدهای زیرزمینی سازه هایی هستند که جریان های زیرقشری و یا آب های زیرزمینی را مسدود می کنند و سبب ایجاد ذخایر آبی در زیر زمین می شوند.
برای اجرائی شدن این طرح در کشور، مطالعات زمین شناسی، مرفولوژی، نقشه برداری و مطالعات زیر سطحی به کمک فناوری ژئوالکتریک و ژئو رادار قبل و پس از راه اندازی سد زیرزمینی برای مشخص کردن بهترین مکان و ارزیابی عملکرد سد زیرزمینی انجام شده است.
*روش هایی برای کاهش تبخیر آب در ایران
در صورتیکه متوسط ظرفیت تبخیر سالانه در جهان ۷۰۰ میلی متر است، این میزان در ایران۲۱۰۰ میلی متر برآورده شده است و این مساله نشان میدهد که تبخیر سالانه در ایران سه برابر متوسط تبخیر در دنیا است که این امر می تواند به روند سریع تبخیر آب در دریاچه سدها و همین طور افزایش مصرف آب در بخش کشاورزی کمک نماید.
دراین زمینه پژوهشگران دانشگاهی و شرکت های دانش بنیان فناوری هایی را اجرائی کردند که از آن جمله می توان به طرح پژوهشگران دانشگاه امیرکبیر اشاره نمود. در این طرح پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر با سنتز نانو کامپوزیت های پلیمری زیست تخریب پذیر روشی را برای کاهش تبخیر در گیاهان زراعی و زینتی ابداع کردند.
با بهره گیری از نانو کامپوزیت های تولید شده، می توان در بخش کنترل و کاهش مصرف آب در برنج بیش از ۸۰ درصد صرفه جویی خواهد شد.
استفاده از صفحات فتوولتائیک از دیگر راهکارهایی است که منجر به کاهش تبخیر آب در پشت سدها خواهد شد. بر این اساس یکی از شرکت های دانش بنیان با بهره گیری از صفحات فتوولتائیک که بر روی یک سوم دریاچه سدها قرار می گیرند، علاوه بر جلوگیری از تبخیر آب، می توان انرژی تجدیدپذیر را از خود صفحات فتوولتائیک که بر روی آب مخازن سد نصب شده، تولید کرد.
نانو پوشش های زیست سازگار از دیگر راهکارهای کاهش تبخیر آب است که دراین زمینه پژوهشگران یکی از شرکت های دانش بنیان نانوپوشش هایی را ارائه کردیم که با اعمال آن بر روی سطح آب علاوه بر آنکه مانع تبخیر آب و سبب نگهداری آب ذخیره شده در پشت سد می شود، به آسانی می توان بازدیدهای دوره ای از سدها را انجام داد و این پوشش ها مانعی برای انجام بازنگری ها نخواهد بود؛ چونکه در هنگام بازنگری با بهره گیری از قایق های موتوری، این پوشش به کناری می رود و با خروج قایق از دریاچه پشت سد، این نانوذرات مجدداً به یکدیگر متصل خواهند شد.
منبع: پی اچ پی و جی كوئری
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب