همه ما می دانیم که بحران آب همیشه وجود داشته است و خواهد داشت. در این مطلب قصد داریم به معرفی روش هایی بپردازیم که می توانند به تأمین آب مورد نیاز مردم در مناطق محروم جهان کمک کنند و یا از هدر روی میزان زیادی از آب جلوگیری کند.
پایگاه خبری تحلیلی آب ایران:
همه ما می دانیم که بحران آب همیشه وجود داشته است و خواهد داشت. در این
مطلب قصد داریم به معرفی روش هایی بپردازیم که می توانند به تأمین آب مورد
نیاز مردم در مناطق محروم جهان کمک کنند و یا از هدر روی میزان زیادی از آب
جلوگیری کند.
مدتی پیش خشکسالی کالیفرنیا را فراگرفت و رسانه ها نیز این رویداد را به
صورت گسترده مورد پوشش قرار دادند و در آن زمان ساکنان این ایالت واقعاً
وخامت اوضاع را درک کردند.
از سویی دیگر نیز ناسا در گزارشی که اخیرا چاپ کرده است به بیان این مطلب
پرداخته است که بحران کمبود آب شیرین جدی است و دریاچه های بزرگ آب شیرین
نیز در حال نابود شدن هستند. همچنین طبق این گزارش در آینده برخی از کشورها
برای تأمین آب مورد نیاز خود، واقعاً با مشکل مواجه خواهند شد.
اما خوشبختانه اخیرا روش هایی ایجاد شده است که می توان به وسیله آن ها
بحران آب را مدیریت کرد. با این روش ها می توان میزان مصرف آب توسط مردم و
بخش های مختلف را بدون تحت تاثیر قرار گرفتن سبک زندگی آن ها و همچنین
عملکرد بخش های مختلف، کاهش داد. همچنین با استفاده از برخی از این روش ها
می توان آب مورد نیاز ساکنان مناطق محروم را با هزینه بسیار کم تأمین کرد.
در ادامه به معرفی چند مورد از این روش ها خواهیم پرداخت. با ما همراه
باشید.
تصفیه آب به وسیله انرژی خورشیدی
در نواحی گرم و خشک، بحران آب واقعا جدی است و از سویی دیگر قدرت خورشید
نیز در این مناطق بسیار زیاد است. به همین دلیل یک دختر 15 ساله آمریکایی
یا ابداع روش جدیدی توانسته است از انرژی خورشید برای تصفیه آب و قابل شرب
کردن آن استفاده کند. او در این روش از ظرف هایی برای تصفیه آب استفاده می
کند که دربردارنده اکسید مس و اکسید تیتانیوم هستند و در معرض اشعه فرابنفش
خورشید قرار می گیرند. این دختر بچه که دیپیکا کروپ نام دارد، موفق شده
است با این اختراع جوایز متعددی را از آن خود کند. این اختراع کروپ به 1٫1
میلیارد نفر در سراسر جهان کمک خواهد کرد تا با کمک این روش پایدار، آب
مورد نیاز خود را تأمین کنند. این روش به بسیاری از مردم کشورهای فقیر کمک
خواهد کرد تا با استفاده از آن، منابع آب آلوده را به آب شرب تبدیل کنند و
به این صورت برای تأمین آب مورد نیاز خود به کسی وابسته نباشند.
تشخیص نشتی آب به وسیله نرم افزار
یک شرکت آلمانی به نام Albstadtwerke نرم افزاری به نام Zonescan Alpha
را طراحی و ایجاد کرده است که می تواند نشتی آب از شیرهای آب و همچنین نشتی
آب در توالت ها و حمام ها را تشخیص دهد و اطلاعات لازم را سریعا به مرکز
داده ها ارسال کند؛ اما مشکل اصلی مربوط به لوله هایی است که وارد منازل می
شوند. این شرکت معتقد است که یک سوم آب لوله ها قبل از اینکه به منازل
برسند، هدر می روند. مسئولان Albstadtwerke امیدوارند با این روش بتوانند
از هدر روی گسترده آب جلوگیری کنند.
استفاده از دی اکسید کربن برای تمیز کردن سطوح مختلف
آب در صنایع زیادی مورد استفاده قرار می گیرد و هم می تواند به عنوان یک
خنک کننده به کار گرفته شود و هم توسط شرکت های خدماتی برای تمیز کردن
مورد استفاده قرار می گیرد. در هر دو مورد میزان زیادی از آب هدر می رود.؛
به عنوان مثال برای تولید یک خودرو 4000 گالن (15،120 لیتر) آب استفاده می
شود که این مقدار می تواند میزان بسیار زیادی از آب مورد نیاز مردم را
تأمین کند. حال این سوال مطرح می شود که آیا می توان جایگزینی برای این
مایع با ارزش پیدا کرد تا در صنایع مورد استفاده قرار گیرد و از هدر روی آب
جلوگیری کند؟ محققان موفق شده اند از عنصر دی اکسید کربن برای پاک کردن
سطوح استفاده کنند و آن را جایگزین آب کنند.
در این روش دی اکسید کربن به صورت جامد مصرف می شود و به شکل یخ خشک با
فشار زیادی از یک نازل خارج می شود و هر نوع سطحی را پاک می کند. از این
روش به عنوان یک روش دوستدار محیط زیست می توان در صنایع هواپیما سازی،
خودرو سازی و وسایل پیچیده پزشکی که برای تمیز کردن استفاده می شوند و
همچنین در روش های خشک مورد استفاده برای تمیز کاری، استفاده کرد. دی اکسید
کربن مورد نیاز برای این کار، با ایجاد تغییراتی در گاز دی اکسید کربنی که
توسط صنایع مختلف ایجاد می شود، به وجود می آید. این روش کمک زیادی به
محیط زیست می کند؛ زیرا هم از هدر روی آب جلوگیری می کند و هم روشی برای
مبارزه با پدیده تغییر اقلیم است.
بطری جدیدی با قابلیت تصفیه آب
چند سال پیس سونامی Boxing day بخش های زیادی از آسیا را فرا گرفت و هر
روز کامیون های حمل آب، آب مورد نیاز مردم را به این مناطق انتقال می
دادند؛ زیرا آبی که بر اثر سیل این مناطق را فراگرفته بود، بسیار آلوده
بود. به همین دلیل مخترعی به نام مایکل پریتچارد، بطری جدیدی اختراع کرد که
می توانست آب آلوده را تصفیه کند. عملکرد این بطری به صورتی است که آب
آلوده به وسیله یک پمپ کوچک، داخل یک فیلتر 15 نانومتری پمپاژ می شود و سپس
آب تصفیه شده که کاملا سالم و عاری از هر گونه میکروب و باکتری است.
همه افراد اعم از افرادی که ورزش کوه نوردی و پیاده روی انجام می دهند و
همچنین نیروهای نظامی ارتش انگلستان، از این بطری استفاده می کنند. این
بطری می توانند آب شرب مورد نیاز صد ها هزار نفر را تأمین کند و این کار
را بدون هیچ هزینه ای یا آسیب به محیط زیست انجام دهد.
دوش جدیدی با کارایی بسیار بالا
هر روز صدها میلیون نفر در سراسر جهان دوش می گیرند که باعث هدرروی
میزان زیادی از آب می شود؛ زیرا برخی از افراد مدت زیادی شیر آب را باز می
گزارند تا دمای آب به دمای دلخواه آن ها برسد. مخترعی به نام ریچارد
اُگُدیتِن، دوشی را اختراع کرده است که می تواند دمای آب را در کمتر از 30
ثانیه به میزان دلخواه شما برساند. با استفاده از این دوش هم می توانید در
زمان صرفه جویی کنید و هم می توانید از هدر روی آب جلوگیری کنید.
یک محقق استرالیایی دیگر به نام پیتر کولین دوشی را اختراع کرده است که می
تواند سالانه از هدر روی صدها میلیون لیتر آب جلوگیری کند؛ حتی اگر تنها در
هزار خانه نصب شود. این دوش که این محقق آن را Collector Ultra Efficient
Shower نامیده است، دارای یک مخزن است که آب سردی را در طول بالا رفتن دمای
آب هدر می رود، جمع آوری می کند و با تصفیه آن، دوباره آن را قابل استفاده
می کند. اختراعات این چنینی می توانند از هدر روی میزان زیادی آب در سال
جلوگیری کنند.
دوش گرفتن بدون استفاده از آب
آیا تاکنون به دوش گرفتن بدون استفاده از آب فکر کرده اید، شاید این
سوال در ابتدا برایتان کمی احمقانه به نظر برسد، اما جالب است بدانید که
چنین کاری امکان پذیر است، یک جوان 17 ساله به نام لودویک مِریشِن مدتی پیش
متوجه شد که تمام ترکیبات مورد نیاز برای ساخت یک محلول پاک کننده قوی که
اثر آن همانند دوش گرفتن باشد، در گوشی او یافت می شود. محلول او فاقد هر
گونه رایحه، بیوفلاونودیدها و روغن های مورد استفاده ها در اکثر محلول ها
است و دارای مواد شیمیایی خاصی است که وقتی بر روی پوست قرار داده می شود،
دارای خاصیت پاک کنندگی بسیار خوبی است و اثر آن درست همانند زمانی است که
دوش گرفته اید.
این روش حمام کردن می تواند باعث صرفه جویی 4 لیتر آب به ازای هر نفر شود
که می تواند باعث صرفه جویی میلیون ها لیتر آب در سال شود. در حال حاضر
میلیاردها نفر در سراسر جهان هنوز برای حمام کردن از آب های راکد استفاده
می کنند و این آب های راکد حاوی باکتری های خطرناکی هستند که می تواند
سلامتی انسان ها را تهدید کنند و با این روش می توان از این مشکل جدی نیز
جلوگیری کرد.
سخن آخر
بسیاری از متخصصان امر تخمین زده اند که انسان ها هر ساله 9 هزار میلیارد
متر مکعب آب مصرف می کنند و با افزایش روز افزون جمعیت انسان ها، این میزان
در آینده بیشتر هم می شود.
همه ما می دانیم که آب، مایع بسیار با ارزشی است و در آینده هم از ارزش
بیشتری برخوردار خواهد شد. در حال حاضر میلیاردها نفر در جهان برای تأمین
آب شرب خود و آب مورد نیاز برای سایر کارها و همچنین حمام کردن، باید چندین
کیلومتر مسافت را طی کنند.
اما خوشبختانه در سال های اخیر روش های خوبی برای مقابله با بحران آب و
مدیریت آن، ایجاد شده است که چندین مورد از آن ها در این مطلب ذکر شد.
منبع: آریا
مقدمه
پیاده سازی و مشاهده تاسیسات تولید انرژی از منابع تجدیدپذیری همچون انرژی خورشیدی و بادی شاید امروزه دیگر تصویری بیگانه برای جوامع بشری نیست، همچنین تولید برق از زباله را می توان در زمره راه کارهای نوین برای تولید برق دانست. اما به تازگی در شهر آرهوس واقع در کشور دانمارک اقدامات جدیدی برای تولید برق صورت گرفته است که پیرو آن دانمارک در آستانه تبدیل شدن به اولین شهر در جهان در زمینه استفاده از انرژی ایجاد شده از پساب و فاضلاب خانگی برای تولید برق مصرفی تاسیسات تصفیه آب در تصفیه خانه های این شهر است. این واحد تصفیه آب در آرهوس در نظر دارد از فاضلاب نیز برای تولید برق مصرفی خانه ها استفاده کند. بر طبق نظریه انرژی جهانی آژانس بین المللی انرژی در سال 2016، میزان انرژی مصرفی در بخش آب تا 25 سال آینده دو برابر خواهد شد. هم زمان با افزایش جمعیت در جهان، سرعت توسعه خدمات آبی کمتر شده و خصوصاً در کشورهای در حال توسعه نیازمند انرژی بیشتری برای دوام یافتن است. لذا باید به دنبال راهی برای تلفیق سیستم های سنتی با نوین و چه بسا حذف راه کارهای قدیمی و جایگزین شدن آنها با راه حل هایی کارآمد تر بود.
واحد تصفیه آب مارسلیزبورگ (Marselisborg)
هدف اصلی تصفیه خانه آب مارسلیزبورگ از به کارگیری فناوری تولید برق از پساب این است که بیش از 192 درصد از انرژی مورد نیاز برای تاسیسات تصفیه خانه را از این راه تولید کرده و برای حدود 200 هزار شهروند ساکن در آن منطقه آب آشامیدنی سالم فراهم کند. هم اکنون این واحد قادر به تامین بیش از 150 درصد از برق مورد نیاز خود بوده و استفاده از تاسیسات پیشرفته در این زمینه راهی را برای خودکفایی واحد تصفیه برای تولید برق فراهم کرده است. برق مازاد تولید شده برای راه اندازی پمپ های آب و به منظور توزیع آب آشامیدنی مورد استفاده قرار خواهد گرفت و در نهایت مابقی برق تولید شده از طریق تاسیسات برقی شبکه قدرت به واحد شبکه برق سراسری تزریق می شود.
البته لازم به ذکر است که این فناوری یک دانش جدید محسوب نمی شود و موفقیت و اجرای آن در آرهوس مدیون مقررات زیست محیطی سخت گیرانه در خصوص تخلیه فاضلاب و دستورالعمل های مبنی بر کاهش آلاینده های نیتراتی و فسفاتی است. همچنین این فناوری با کنترل فشار روزانه و فصلی بر لوله ها توانسته است هزینه های تعمیر و نگهداری را تا چندین برابر کاهش دهد.
روند اجرایی در این فناوری را می توان به طور خلاصه اینگونه ترسیم کرد که در ابتدا پساب و فاضلاب در گوارنده هایی(digesters) مملو از باکتری پردازش می شوند تا مواد آلی آنان تجزیه شده و فاضلاب در دمای ثابت 100.4 درجه فارنهایت (38 درجه سانتیگراد) بیوگاز (اکثراً متان به همراه گازهای دیگر) تولید می کند که با سوزاندن آن علاوه بر تولید حرارت می تواند تولید کننده برق نیز باشد. از این رویه در بسیاری از کارخانه های تصفیه آب برای جلوگیری از انتشار گازهای گلخانه ای زیان آور استفاده می شود ولی تا کنون هیچ کدام از این کارخانه ها تلاشی برای مهار برق تولید شده از این فرایند و استفاده مجدد از آن را نکرده اند.
هزینه های اولیه برای توسعه تاسیسات مجرای فاضلاب واحد تصفیه آب مارسلیزبورگ در کشور دانمارک حدود 3 میلیون یورو محاسبه شده است. ولی مدیران اجرایی پروژه و مسئولان آب آرهوس بر این باورند که این سیستم جدید به لطف هزینه های پایین تعمیر و نگهداری و مزیت مازاد آن در خصوص فروش برق اضافی به شبکه برق و علاوه بر این با تامین ملزومات گرمایشی منطقه می تواند ظرف مدت کوتاهی حدودا تا 5 سال هزینه مصرفی خود را جبران کند.
نکته حائز اهمیت و خوشایند این نگرش، فرهنگ سازی صورت گرفته در دیگر شهرهای جهان است که منجر به پیش قدم شدن آنها برای بهره گیری از این تاسیسات شده است. از جمله شهرهای دیگر دانمارک مانند کپنهاگن و دیگر شهرهای جهان مانند شیکاگو و سن فرانسیکو نیز به دنبال راهی برای همانند سازی سیستم آرهوس هستند تا بتوانند مزیت های انرژی بازیافتی فاضلاب را به دست آورند.
تحلیگر انرژی آژانس بین المللی انرژی، مولی والتون معتقد است همانند سازی تجربه و عملکرد کشور دانمارک کار ساده ای نیست. طبق اظهارات او مصرف انرژی در بخش آب را می توان تقریباً به آسانی اندازه گیری کرد اما میزان بهره وری انرژی هنوز کاملاً مشخص نشده است، خصوصاً اینکه یک سرمایه اولیه مورد نیاز است که می تواند به طور چشمگیری هزینه آب را افزایش دهد. علاوه بر این، کارخانه تصفیه آب باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا بتواند بیوگازهای کافی تولید کند. بعلاوه اگر فاضلاب با طوفان یا آب های زیرزمینی رقیق شده باشد، فرآیند بازیابی انرژی دشوارتر خواهد شد.
منبع:
رییس دانشکده علوم جغرافیایی و برنامه ریزی دانشگاه اصفهان گفت: برای بحرانی مثل بحران آب باید عزم ملی و همفکری بین کارشناسان باشد، در غیر این صورت با دیدگاههای یک بعدی معضل آب حل نخواهد شد.
به
گزارش ایسنا، حجت الله یزدان پناه، در نشستی از سلسله جلسات پنجره با
عنوان "بحران آب" در دانشگاه اصفهان اظهار کرد: طی چند سال گذشته، بارشها
از برف به باران تغییر پیدا کرده، اما کمبود بارش به اندازهای که موجب
خشکسالی و خشک شدن رودخانه شود نبوده است.
وی با اشاره به شرایط اقلیمی کشور اظهار کرد: ایران در حقیقت در کمربند خشک
قرار دارد و وجود عواملی مانند رشته کوهها، شرایط اقلیمی امروز یعنی
رودخانههای دائمی را پدید آورده، در غیر این صورت ایران نیز شرایطی مانند
کشور عربستان داشت.
رییس دانشکده علوم جغرافیایی و برنامه ریزی دانشگاه اصفهان در رابطه با
تغییر میزان بارش ها تصریح کرد: باید بپذیریم که اصفهان از مناطق خشک است.
میزان بارشها به طور معمول ممکن است در یک سال کاهش یا افزایش داشته باشد،
اما این به معنای خشکسالی نیست. ایران از مناطق خشک و کم بارش است و این
نوسانات همیشگی بوده است.
یزدان پناه افزود: خشکسالی دو نوع است؛ نوع دوم آن هیدرولوژیکی است و به
دلایلی مانند جابجایی آب، ایجاد سد و... موجب میشود و مصداق آن را در
استان اصفهان شاهد هستیم.
این استاد اقلیمشناسی افزود: در اثر کمبود آب و حفر چاه و در نتیجه کاهش
منابع آب زیرزمینی، مشکلاتی دیگری مثل از بین رفتن مراتع پیش خواهد آمد که
خود موجب بروز معضلات دیگری است. مراتع موجب نگهداری خاک میشوند و با از
بین رفتن آن، بیثباتی خاک، مشکل گرد و غبار و ریزگردها را به دنبال خواهد
داشت.
وی تصریح کرد: آمار نشان میدهد تعداد دفعات پدیده گرد و غبار از 5 الی 6
بار در سال از سال 1992 به 30 الی 35 بار در سال، تا سال 2010 رسیده است و
بالاترین میزان آلایندهها در استان را نیز، گرد و غبار تشکیل میدهد.
این استاد دانشگاه با بیان اینکه برداشت بیرویه از آبهای زیرزمینی در
سالهای اخیر به شدت افزایش یافته است، گفت: عمق چاهها از 20 الی 30 متری
در سال 1360 به عمق 200 الی 300 متری رسیده است و همین مقدار آب نیز به
زودی وجود نخواهد داشت. از طرفی به دلیل همین برداشتها، کشور تبدیل به یکی
از خطرناکترین کشورها از نظر نشست زمین شده است.
راهکار چیست؟
یزدان پناه با اشاره به چند مورد از راهحلهایی که برای افزایش بارشها در
استان داده میشود، گفت: برخی معتقدند با بارورسازی مصنوعی ابرها میتوان
این کمبود بارش را جبران کرد، اما با در نظر گرفتن این مهم که در استان
اصفهان، در مجموع 32 روز ابرهای بارانزا و بارش داریم، در این مدت زمان
کوتاه جبران کمبود بارش یک سال غیرممکن است. علاوه بر این با توجه به
هزینههای بالا و میزان ریسک پذیری، این روش عملاً مردود است.
وی ادامه داد: راهکار عملی بحث و برنامهریزی برای الگوی مصرف و البته
نظارت بر آن است. کشورهای توسعه یافته نیز که با مسئله بحران آب مواجه
هستند اما با ایجاد اصول و قواعدی سختگیرانه تا نسبت زیادی این مسئله را
حل کردهاند.
این استاد دانشگاه افزود: متاسفانه در کشور آب، بهای کمی دارد و در عین حال
حتی آب شرب از کیفیت بسیار پایینی برخوردار است. به همین دلیل مردم به
معنای حقیقی برای آب ارزش قائل نیستند. از طرفی برنامهریزیها یکسویه و
تک بعدی است. کارشناس اقتصادی، اجتماعی، اقیلمی و.. هرکدام از نگاه خود به
مسئله نگریسته و برای آن راه حل پیشنهاد میکنند که البته بدیهی است راه هم
به جایی نخواهد برد.
یزدان پناه گفت: چطور است که سازمان بهینه سازی مصرف انرژی داریم، اما
سازمان بهینه سازی مصرف آب نداریم! در صورتی که در شرایط کنونی باید برای
هر واحد آب موجود در کشور برنامهریزی انجام شود.
وی ادامه داد: هزینههای کلان و بسیاری برای خسارت به کشاورزان تاکنون
پرداخت شده است، چرا که مصرف آب برای کشاورزی را نسبت به بقیهی امور بالا
میبینیم. در حالی که اهمیت و مزایای کشاورزی بسیار بیشتر از صنایع است.
کشاورزی به سبب ایجاد ثبات خاک، تصفیه هوا، ایجاد استقلال اقتصادی و سیاسی
و.. منافع بیشتری خواهد داشت.
وی در رابطه با مصرف آب در امور کشاوزی یا صنعتی و ... گفت: نکته قابل
توجه در مصرف آب و اهمیت آن در واردات و صادرات، تخمین آب مجازی و برآورد
هزینههاست. آب مجازی به معنای میزان آب مصرف شده برای تولید یک محصول است.
باید بدانیم برای تولید هر محصول چه میزان آب مصرف میشود و صرفه اقتصادی
در صادرات آن محصول است یا واردات.
یزدان پناه در خصوص آب مصرفی در فضاهای سبز اضافه کرد: یکی از نکات بسیار
مهم رواج داشتن کاشت چمن برای فضاهای سبز در ایران است، که در استان اصفهان
نیز میزان قابل توجهی است. چمن یکی از پرمصرفترین گیاهان تا نزدیک به 8
لیتر در روز است. در حالی که جایگزینهای بسیار بهتری وجود دارد که مصرف آب
برای این امر را به طور کلان و چشمگیر کاهش خواهد داد.
وی با نشان دادن چند نمونه از طراحیهای مدرن از فضای سبز گفت: علاوه بر
نوع گیاهی که برای فضای سبز به کار میرود، امروزه طراحیهای فضای سبز به
گونهای انجام میشود که برای آبیاری نیز آب مصرفی کمتری استفاده خواهد شد.
جا دارد از کارشناسان طراح برای این مهم بهره لازم برده شود.
استاد اقیلم شناسی دانشگاه اصفهان از دیگر روشهای حل بحران آب را، روش
بازیافت آب دانست و گفت: باید سعی کنیم برای زندگی در این شرایط جوی
راههایی انتخاب کنیم که در بلند مدت جوابگو باشد. روش دیگری که در کشور
چین انجام می شود، بازیافت آب است. در این کشور با همین روش آب مصرفی پارک
بزرگ هوتان تأمین میشود. علاوه بر این در آلمان با همین روش به سطح کیفی
لازم برای آب شرب هم رسیدهاند.