On June 20th, BNR Nieuwsradio Eyeopeners broadcast an interview with Bas Buchner, Director of MARIN (Maritime Research Institute Netherlands), and our Karina Czapiewska, explaining the need and extensive possibilities for floating developments, such as floating energy, aquaculture and cities.
Please click here to hear the interview with Karina Czapiewska and here to hear the complete broadcast on BNR Nieuwsradio.
یکی از قدیمی ترین روش های نمک زدایی از آب شور دریا، تقطیر آن است که شامل جوشاندن آب دریا و سرد کردن بخار حاصل در لوله های متراکم بوده است. اما حالا خورشید به کمک حل مشکلات این روش آمده است.
به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از انگجت، تقطیر آب به منظور نمک زدایی از آن مستلزم صرف انرژی فراوان است و نزدیک به نیمی از انرژی ورودی تنها صرف به جوش آوردن آب می شود. اما حالا گروهی از محققان دانشگاه رایس در هوستون تگزاس روش جدیدی را بدین منظور به کار گرفته اند که نه تنها میزان انرژی مورد نیاز را کاهش می دهد، بلکه منبع مصرف انرژی را از برق به خورشید تغییر می دهد.
فناوری مورد استفاده برای این کار که نتیجه دو سال تحقیق و پژوهش است، "nanophotonics-enabled solar membrane distillation" یا NESMD نام دارد. در این روش جریان های آب گرم و سرد از طریق یک غشای نازک از هم جدا شده و بخار آب از طرف گرم به طرف سرد غشا جریان می یابد. در نتیجه نمک آب از آن خارج می شود. استفاده از این روش مستلزم صرف انرژی کمتری است، زیرا برای استفاده از آن به آب گرم شده با استفاده از انرژی خورشید و نه آب جوش نیاز است.
محققان برای بهینه سازی این روش برخی انواع غشای تجاری موجود در بازار را با نانوذراتی که قادر به تبدیل نور به گرما هستند، ترکیب کردند. بنابراین غشای یاد شده قابلیت ایجاد گرما در درون خود در صورت تابش نور خورشید را پیدا کرده و دیگر نیازی به هدایت مداوم آب گرم به درون آن نیست.
با توجه به عدم نیاز به مصرف انرژی برای گرم کردن آب، تنها هزینه ضروری در این روش نصب پمپ برای هدایت آب است و با نصب چند صفحه خورشیدی بقیه امور انجام می گردد. با توجه به بازدهی بالای روش یاد شده می توان از آن برای تهیه آب شیرین در بسیاری از نقاط جهان با استفاده از آب دریا استفاده کرد.
این یک ایده بر روی کاغذ و اسکچی بسیار اولیه از این پروژه خواهد بود. اعداد خام اولیه بسیار هزینه بر به نظر میرسند.
در
شرایط جهان صنعتی، با احتساب استهلاک سرمایه، انتقال هر متر مکعب آب در هر
100 کیلومتر حدود پنج تا شش سنت هزینه دارد. بالا بردن هر مترمکعب معادل
هر 100 متر هم همین قدر هزینه دارد. این اعداد سردستی، بسته به قیمت نفت و
فولاد و متغیرهای دیگر بالا و پایین میرود. هر مترمکعب آب تصفیه‌شده
از دریا را هم میشود حدود 40 سنت به بالا خرید. فرض کنیم فاصله انتقال
1500 کیلومتر و مجموع هد استاتیک و دینامیک پستی و بلندی‌های مسیر فقط سه
هزار متر باشد. با این مفروضات هر مترمکعب آب سه دلار و 10 سنت در مقصد
خواهد بود.
شیرین کردن آب خلیج فارس و انتقال ان به استانهای شمال غربی با استفاده از نیروگاهای خورشیدی
seawater desalination plant located in Persian gulfs coast of Iran to transfer to north and northwest of Iran
ظرفیت یک میلیارد متر مکعب در سال(5 ترین)
capacity: 1 billion cubic meter per year
environmental effects
تبعات زیست محیطی
امکان سنجی
feasibility
برآورد هزینه
cost evaluation
مکان یابی و مسیر خط لوله
pipeline and grid location and route study
نحوه ذخیره
storage methodology
مکانهای پمپاژ
pump houses locations
مکانهای نیروگاههای خورشیدی
solar power plants location study
مطالعات پایه
basic study
طراحی و مهندسی تفصیلی
detail desing and engineering
خرید و ساخت
procurement
برگشت سرمایه
capital return
استفاده از تکنیک های کم هزینه کم فشار برای اسمز معکوس
new technology with low pressure of revers osmosis
یافتن متریالهای مقاوم در برابر خوردگی آب دریا
new material for corrosion resistance
بازیافت زهرآب
brine recycle
چه اتفاقی برای نمک می افتد؟
واحد نمکزدایی به طور معمول 1 کیلوگرم آب شیرین از 3 کیلوگرم آب دریا استخراج میکند.نمک استخراج شده ی محلول در آب دریا اصطلاحا تلخاب نامیده میشود. تلخاب در حد طبیعی رقیق شده و به دریا برگشت داده میشود.
فرآیندهای معمولی نمکزدایی چنین بازیافتی انجام نمیدهند. در حالیکه آب دریا تا 1.5 برابر تغلیظ شده است، بازیافت نمک نیاز به تغلیظ تا 10 برابر دارد. در چنین شرایطی کریستالهای اولیه نمک در تلخاب ظاهر خواهند شد. این فرآیند نیاز به انرژی فراوانی دارد و صرفه اقتصادی ندارد. امروزه در مناطق بزرگ نزدیک به سواحل آفتابی، کفه های نمکی با استفاده از برق خورشیدی بهترین روش برای تولید نمک می باشند.
آیا تاسیسات نمکزدایی آلوده کننده هستند؟
آب شیرین کن ها مقدار کمی آب شور تغلیظ شده که اصطلاحا تلخاب نامیده میشوند به دریا باز میکردانند. نمک موجود در تلخاب حدودا 60 گرم در لیتر برای آب دریا با غلظت 40 گرم درلیتر می باشد. دمای تلخاب چند درجه سانتیگراد بیشتر از آب دریا می باشد. این نمک تغلیظ شده و دمای اضافی سریعا در نقطه خروج از بین میرود.
آب دریا در ورودی تاسیسات آب شیرین کن کلر زنی میشود تا از رشد جلبک دریایی و صدف درون لوله کشی ها جلوگیری شود.
مواد افزودنی ضد کف و ضد فلس به صورت تزریقی به آب دریا افزوده میشوند.دوز تزریقی در محدوده چند گرم در تن می باشد.به خاطر واکنش درون تاسیسات و مقدار رقیق بودنشان امکان آلودگی در خروجی تاسیسات وجود ندارد.
واحدهای آب شیرین کن اغلب در مناطقی که از نظر زیست محیطی مراقبت میشوند ایجاد میگردند و مشکلات کمی ایجاد مینمایند.
بدین ترتیب، واحد آب شیرین کن هیچ مواد زاید به محیط زیست برنمی گرداند. هرچند این تاسیسات میتواند به واحدهای بویلر نیروگاهی متصل شود. زواید این کارخانجات با استانداردهای زیست محیطی کنترل میشود.
این واحد های ترکیبی بهترین کارایی را دارند و کمترین صدمات را به محیط زیست میرسانند.
آیا آب نمکزدایی شده آشامیدنی می باشد؟
نمکزدایی به روش حرارتی آب مقطر تولید میکند، که کاملا خالص می باشد.در حالیکه آب دریا داری 40 کیلوگرم نمک در هر تن می باشد حال آنکه آب بدست آمده چند گرم در تن نمک دارد. این آب برای اشامیدن توصیه نمیشود هرچند خوردن یک لیوان آن صدمه ای نخواهد رساند. مشکل نگهداری و محافظت از این آب در مقابل اسیدی شدن، افزایش خورندگی و قابلیت زیاد آلوده شدن می باشد.
چه کسانی تاسیسات آب شیرین کن میخرند؟
بزرگترین مشتریان در خاورمیانه می باشند.این منطقه دارای بیش از نصف تاسیسات نمکزدایی دنیا می باشد، بعد ازآن آمریکا 15%، اروپا و آسیا 10% و آفریقا 6%.
در کنار اینها، شرکتهای بزرگ نفت و پتروشیمی مشتریان اصلی جهت تهیه آب قابل اعتماد برای کارخانجاتشان می باشد.
برای چه نمکزدایی؟
نمکزدایی در صنایع، مصرف انسانها و کشاورزی استفاده میشود.پالایشگاهها و پتروشیمی ها نیاز به آب خالص جهت نیازهای بویلرها دارند. یک سوم تاسیسات آب شیرین کن برای این صنایع تاسیس شده است. 60% تاسیسات برای مصارف آشامیدنی و بهداشتی انسانی تاسیس شده است.این آب ها قابل اعتماد جهت توسعه پایدار در یک منطقه می باشند.
استفاده برای مصارف کشاورزی در رده دوم قرار دارد. در بسیاری از کشورهای خاورمیانه، آب شیرین کنها برای مصارف انسانی تاسیس میشوند، سپس بعد از تصفیه در آبیاری استفاده میشوند.
آب شیرین شده چقد هزینه دارد؟
هزینه آب خروجی از تاسیسات آب شیرین کن از نقطه ای به نقطه دیگر متفاوت می باشد.این به هزینه انرژی، ظرفیت تاسیسات،دوره استهلاک، الگوی تولید (سالیانه یا فصلی) بستگی دارد. طبق محاسبات سرانگشتی تاسیسات عظیم واقع در اروپا با الگوی تولید سالیانه هزینه ای حدود 1 یورو به ازای هر متر مکعب آب دارد. این هزینه برای تاسیسات کوچکتر میتواند هزینه ای 3 تا 5 برابر بیشتر داشته باشد.
آب دریا یا آب شور؟
آب شور همیشه یکسان نمی باشد. بسته به جایی که از آن می آید آب سرد یا گرم اقیانوس، دریاهای آزاد یا بسته، میزان نمک آن متغیر می باشد.در زیر مقاسیه کوتاهی بین این آبها را ببینید:
یکی از اصلی ترین عوامل موثر بر قیمت آب شیرین تولیدی در تاسیسات نمکزدایی میزان انرژی مصرفی می باشد.به طور میانگین در روش اسمز معکوس 3 تا 10 کیلو وات ساعت برای تولید 1 متر مکعب آب شیرین از آب دریا لازم می باشد.عامل دیگر هزینه ، عوامل ثابت می باشند که بستگی به مکان احداث تاسیسات آب شیرین کن، و نوع تکنولوژی بکار گرفته شده دارد.بخش اصلی انرژی صرف بکارگیری پمپ ها برای تغذیه آب ورودی با فشار بالا می باشد.فشار عملیاتی پمپ ها بسته به شوری آب دریا می تواند 15 تا 30 بار برای آب لب شور، و 55 تا 70 بار برای آب دریا باشد.با استخراج آب شیرین از آب دریا نمک تغلیظ شده پشت غشا ها افزایش پیدا میکند و میتواند باعث رسوب در آنها شود بنابراین بهترین میزان آب شیرین استخراج شده باید بین 25% تا 45% آب ورودی باشد.
موبنا، رضا خواجه‌وند – «دان رزگارد» یکی از هنرمندان و مخترعان هلندی از مدت‌ها قبل تلاش فراوان کرد تا بتواند میزان انتشار دود و آلاینده‌ها را در بسیاری از شهرهای بزرگ جهان کاهش دهد. او به همراه شرکت خود موسوم به «استدیو رزگارد» در سال ۲۰۱۴ میلادی موج گسترده ای را با نام «پروژه بدون دود» در جهان ایجاد کرد و به دنبال آن برج‌های بدون دود او در شهرهای روتردام، پکن و تیانجین ساخته شد. با این وجود او همچنان تلاش میکند برای حذف آلایندگی‌های هوا روی پروژه‌های کوچکتر هم کار کند و در این راستا دوچرخه‌های متفاوت خود را ارایه کرده است.
مدل مفهومی دوچرخه نوآورانه‌ای که آقای رزگارد ارایه کرده است با نام «دوچرخه بدون دود» معرفی میشود و به گونه‌ای طراحی شده است که کاربر میتواند حین پا زدن به کمک آن هوای آلوده را به سیستم داخلی بکشد،آن را تمیز کند و سپس هوای تمیز را به بیرون بفرستد که نیروی لازم برای انجام این کار با قدرت پا زدن تامین میشود.
ایده اصلی ساخت این دوچرخه در ورکشاپ بدون دود که در شهر پکن برگزار شده بود مطرح شد و کارشناسان حاضر تمامی مزایای و معایب آن را بررسی کردند. پروفسور یانگ از دانشگاه تسینگوآ که وظیفه توسعه این پروژه را برعهده دارد سیستم تمیز کردن هوای پیرامون دوچرخه را تکمیل کرد. از این دوچرخه در مراسم افتتاح برج بدون دود تیانجین رونمایی شد.
«استدیو رزگارد» که توسط دولت مرکزی چین حمایت میشود با پروژه بدون دود تلاش میکند آسمان شهرهای بزرگ را در نقاط مختلف جهان تمیز کند. دوچرخه‌هایی که در این مرکز ساخته شده به گونه‌ای طراحی شده‌اند که فناوری مشابه برج‌های بدون دود را شامل میشوند و بر این اساس آلودگی هوا را به سیستم داخلی خود می‌کشند و سپس هوای تمیز را بیرون می‌دهند. این دوچرخه‌ها با ترافیک شهری هم مقابله می‌کنند و به افراد کمک می‌کنند آلودگی کمتری را ایجاد کنند.
فناوری رزگارد از سیستم یونیزه کردن مثبت بهره می‌برد تا بتواند آلودگی‌هایی که در محیط پیرامون وجود دارد را در خود ببلعد و سپس هوای تمیز را بیرون دهد. دوچرخه بدون دود هم‌اکنون در نخستین مرحله توسعه به سر می‌برد و قرار است به عنوان وسیله نقلیه کاربردی در شهرهای آلوده مورد استفاده قرار گیرد تا افراد حین پدال زدن بتوانند به تمیز کردن آسمان کمک کنند.
این دوچرخه در حالی تکمیل میشود که دولت چین پیش‌بینی کرده است آن را در قالب طرح به اشتراک گذاری رایگان دوچرخه در سراسر پکن آن را در اختیار مردم بگذارد و امکان استفاده از این دوچرخه را به صورت رایگان برای مردم فراهم کند.
«دان رزگارد» در این خصوص گفت: «پکن می‌کوشد به عنوان بهترین شهر جهان برای توسعه دوچرخه‌های بدون دود معرفی شود. ما می خواهیم دوچرخه را به چرخه زندگی مردم برگردانیم و نه تنها به عنوان بخشی از فرهنگ چین، بلکه به عنوان بخشی از راهکار گسترده برای کمک گرفتن از مردم در پاکسازی آسمان شهر استفاده کنیم». قرار است ین دوچرخه در مرحله بعدی در شهر تیانجین چین هم ورد استفاده قرار بگیرد و زندگی روزمره مردم با آن سپری شود. لازم به ذکر است نشریه فوربز چندی پیش نام «دان رزگارد» را به عنوان یکی از ۱۰۰ فرد خلاق جهان معرفی کرد.
طبق گزارش سازمان ملل، بیش از ۳ میلیارد نفر در دنیا با استفاده از سوخت هایی که هم برای سلامتی خودشان و هم محیط زیست مضر است، پخت و پز دارند.
موبنا – مدتی است که با پیشرفت تکنولوژی استفاده از ابزار های مختلف سولار نیز باب شده است. این وسایل توانایی بهره برداری از نور خورشید به عنوان منبع انرژی مورد نیاز خود را داشته و با تبدیلاتی که به وقوع می پیوندد، فرآیند مد نظر شما به راحت ترین شکل ممکن انجام خواهد گرفت. از جمله یکی از پر کاربرد ترین ابزار هایی که با انرژی خورشیدی کار می کنند، می توان به اجاق های سولار اشاره کرد. به خصوص اگر اهل گردش در طبیعت باشید به یکی از این دست اجاق ها نیاز پیدا خواهید کرد. عدم نیاز آن ها به هر گونه انرژی الکتریکی و سوخت هایی که سلامت محیط زیست را به خطر می اندازند، مزیتی بزرگ محسوب می شود. در ادامه یکی از با کیفیت ترین اجاق های سولار تحت عنوان گوسان را معرفی خواهیم کرد.
گوسان وسیله ای کاملا تکنولوژیک است که تعریف متفاوتی از یک اجاق مسافرتی را برای کاربر به ارمغان خواهد آورد. این اجاق سولار با استفاده از تکنولوژی لوله خلا، نور خورشید دریافت شده را در راستای پخت و پز سالم و دوست دار محیط زیست به کار خواهد بست. برای طبخ غذا به کمک این اجاق نیاز به استفاده از پروپان و یا زغال چوب به عنوان سوخت نخواهید داشت و تنها ظرف مدت زمان ۲۰ دقیقه غذای لذیذتان حاضر است. تقریبا هر کاری که در آشپزخانه خانه خود انجام می دهید، این اجاق نیز انجام خواهد داد. از پختن سبزیجات، سرخ کردن ماهی، گرم کردن گوشت گرفته تا حتی پخت شیرینی!
اجاق سولار گوسان نور خورشید را بر لوله خلا مذکور متمرکز می کند. این فرآیند حدود ۸۰ درصد از اشعه های ساطع شده از جانب خورشید بر لوله را به انرژی گرمایی تبدیل کرده که دما در آن حتی ممکن است تا ۵۵۰ درجه فارنهایت نیز بالا رود. برخلاف گرمای فوق العاده زیادی که در لوله تولید می شود، دما در بدنه ی خارجی دستگاه به اندازه ای است که می توانید بدون آسیب بافتی آن را لمس کنید. علاوه بر این موارد، پخت و پز در محیط با رطوبت بالای گوسان، نه تنها طعم بهتری به غذا ها می بخشد بلکه تمامی مواد ضروری و ویتامین های غذایی نیز حفظ شده و یک وعده لذیذ سالم را میل خواهید کرد. این اجاق مجهز به پنل فتوولتاییک بوده که از سامانه های تولید برق از انرژی خورشیدی است. لوازم جانبی به منظور پخت و پز در شب نیز تدارک دیده شده اند. در مجموع دستگاه با مصرف تنها کسری از انرژی یک اجاق برقی معمولی، غذای مورد نظر شما را به بهترین شیوه ممکن طبخ خواهد کرد.
طبق گزارش های سازمان ملل، بیش از ۳ میلیارد نفر در دنیا با استفاده از
سوخت هایی که هم برای سلامتی خودشان و هم محیط زیست مضر است، پخت و پز می
کنند. در این میان هر ساله میلیون ها نفر نیز به علت گاز های سمی متصاعد
شده از این سوخت ها جان خود را از دست می دهند. از این رو لزوم روی آوردن
به اجاق های سولار بیش از پیش آشکار خواهد شد. اگر به سفر علاقه مند هستید و
گشت و گذار در طبیعت یکی از عادت های اصلی زندگی روزمره شما است، اجاق های
سولار را جایگزین نمونه های معمولی کنید. بدین ترتیب هم از طعم خوب غذا
لذت خواهید برد و هم از طول عمر بیشتر!
منبع: پول نیوز | نویسنده: سمیه علی اصغری