خاورمیانه یکی از خشکترین مناطق جهان است. میانگین میزان بارش در این بخش از کره زمین سالیانه در حدود ۴۰-۲۰ سانتیمتر گزارش شده که در مقایسه با میانگین بارش جهانی (۷۲ سانتیمتر) بسیار کم است. خاورمیانه همچنین با رشد سریع جمعیت روبروست بهطوریکه جمعیت این منطقه در ۴۰ سال گذشته سه برابر شده است. به همین دلیل و برخی دلایل دیگر نظیر عدم تصفیه آب مناسب و ضعف در مدیریت منابع آب، منابع آب این منطقه بهسرعت در حال کاهش است. بیش از ۵۰ سال است که از تصفیه آب صنعتی (راجع به تصفیه آب صنعتی بیشتر بدانید) و شیرینسازی آب دریا به کمک دستگاههای آب شیرین کن (راجع به آب شیرین کن بیشتر بدانید) بهعنوان نخستین قدم برای مقابله با بحران کمآبی در برخی از کشورهای خاورمیانه استفاده میشود. بیش از ۵۰% واحدهای تصفیه آب و شیرینسازی آب دریا در خاورمیانه و بهخصوص در حوزه خلیجفارس قرار دارند.
روشهای تصفیه آب دریا
سه روش عمده برای تصفیه آب صنعتی دریا وجود دارد. روش بهرهگیری از نیروی محرکه حرارتی، روش بهرهگیری از نیروی محرکه الکتریکی و روش بهرهگیری از نیروی محرکه ناشی از فشار. این روشهای استفادهشده در تجهیزات آب شیرین کن با یکدیگر در میزان مصرف انرژی، هزینههای ناشی از اعمال روش تصفیه آب و توانایی تصفیه آب دریا یا آب لبشور تفاوت دارند. سه روش عمده تصفیه آب صنعتی و شیرینسازی آب دریا در خاورمیانه روشهای تبخیر ناگهانی چندمرحلهای (MSF)، اسمز معکوس (RO) و تقطیر چندجزیی (MED) هستند. واحدهای آب شیرین کن MSF و MED واحدهایی مبتنی بر تقطیر هستند؛ اما تصفیه آب به روش اسمز معکوس (RO) از غشا برای جداسازی نمک از آب استفاده میکند و بر اساس فشار اسمزی استوار است.
واحدهای آب شیرین کن در خاورمیانه
بهصورت تاریخی، روشهای تصفیه آب مبتنی بر تقطیر به دلیل تولید همزمان آب و انرژی سهم عمدهای از بازار تصفیه آب صنعتی در خاورمیانه را تصاحب کردهاند. در سالهای اخیر به دلیل تولید غشاهای اسمز معکوس بهتر برای تصفیه آب و همچنین پیشرفت فناوریهای مختلف که منجر به کاهش مصرف انرژی در تجهیزات آب شیرین کن شده است، تصفیه آب صنعتی با استفاده از فناوری اسمز معکوس (RO) رشد چشمگیری داشته است. گزارش شده است که در سال ۲۰۰۸ میلادی، ۵۳% از واحدهای تصفیه آب دریا از آب شیرین کن اسمز معکوس و ۲۵% نیز از آب شیرین کن مبتنی بر MSF استفاده میکردند. MED نیز با وجود محبوبیت کمتر همچنان یکی از روشهای اصلی برای تصفیه آب صنعتی محسوب میشود.
علت استفاده از تصفیه آب صنعتی حرارتی
در بسیاری از کشورهای خاورمیانه به دلیل دسترسی به منابع نفتی، هزینه انرژی پایین است. پایین بودن هزینه انرژی سبب شده تا روشهای حرارتی تصفیه آب مقبولیت بیشتری داشته باشند. کشورهایی مانند عربستان سعودی، کویت، امارات متحده عربی، قطر، عمان و بحرین تا سال ۲۰۰۸ مجموعاً بیش از ۲۶ میلیون مترمکعب آب تصفیهشده را در روز توسط تجهیزات آب شیرین کن تولید میکنند. عربستان بزرگترین تولیدکننده آب تصفیهشده است که ۷۰% تصفیه آب را بر روی آب دریا انجام میدهد. سایر کشورهای منطقه که از منابع سوخت فسیلی بهره نمیبرند از تجهیزات تصفیه آب صنعتی مبتنی بر غشاهای اسمز معکوس استفاده کرده و تأسیسات آب شیرین کن را بر این مبنا احداث کردهاند. این تجهیزات نیاز کمتری به انرژی داشته و تنها به برق نیاز دارند. این کشورها عموماً بهشدت درگیر بحران آب نبوده و برخی منابع آبی دیگر نظیر رودخانهها را نیز در اختیار دارند.
هزینه تصفیه آب صنعتی
هزینه ناشی از تجهیزات آب شیرین کن، اصلیترین مسئلهای است که استفاده از این تأسیسات تصفیه آب صنعتی را محدود میکند. در یک بررسی صورت گرفته در این زمینه بیان شده که بهطور متوسط هزینه تولید هر مترمکعب آب تصفیهشده توسط تأسیسات آب شیرین کن MSF برابر با ۰۴/۱ دلار، توسط تصفیه آب صنعتی MED برابر با ۹۵/۰ دلار و برای تولید آب تصفیهشده با غشای اسمز معکوس برابر با ۸۲/۰ دلار است. ضمن اینکه به ازای هر مترمکعب تصفیه آب دریا به روش اسمز معکوس به ۵/۱ دلار سوخت فسیلی نیاز است. به این موارد هزینه انتقال آب تصفیهشده و مسائل و مشکلات زیستمحیطی را نیز باید افزود تا هزینه نهایی مشخص شود.
مشکلات زیست محیطی تصفیه آب دریا
شیرینسازی و تصفیه آب دریا درصورتیکه بهدرستی به کار گرفته نشود میتواند مشکلات زیستمحیطی بسیار نامطلوبی را در طبیعت بهجای بگذارد. مثلاً دفع آب شور حاصل از تصفیه آب با اسمز معکوس به زیستبوم آبی و دریایی میتواند برای آبزیان خطرساز باشد. همچنین تصفیه آب لبشور ممکن است بر کیفیت آب رودخانهها اثرگذار بوده و آنها را آلوده کند. این موضوع در کشورهای حاشیه خلیجفارس بایستی جدیتر مورد بررسی قرار گیرد؛ چراکه خلیجفارس یک محیط نسبتاً بسته است و دسترسی محدودتری به آبهای آزاد دارد. یک راه مقابله با این موارد، استفاده از نمک تولیدشده در صنایع دیگر و یا استخراج عناصر مفید معدنی از آنهاست.
