نمکزدایی یکی از محبوبترین راهکارهای ارائهشده برای حل این بحران است. نمکزدایی فرایندی است که طی آن، نمک از آب شور جدا میشود و آن را قابل آشامیدن میکند. نمکزدایی دو روش اصلی دارد: روش اول، نمکزدایی حرارتی نام دارد و همانطور که از نامش پیداست، از گرما استفاده میکند. در این روش، آب بر اثر گرما بخار و پس از میعان روی لولهها به آب شیرین تبدیل میشود. در خاورمیانه که نزدیک به نیمی از آب نمکزداییشده جهان را تولید میکند، این روش اصلیترین راهکار برای شیرینکردن آب شور است؛ روش دوم، نمکزدایی غشایی است که معمولا اسمز معکوس خوانده میشود. در 60درصد از کارخانههای نمکزدایی جهان، برای تهیه آب شیرین از این روش استفاده میشود. طی این فرایند، آب شور بر اثر فشار بالا از غشایی نیمهنفوذپذیر رد میشود. منافذ این غشا در حدی کوچکاند که مولکولهای نمک نتوانند از آنها رد شوند.نواحی کمآب جهان بهشدت به نمکزدایی وابسته هستند؛ بهعنوانمثال، اماراتمتحدهعربی 42درصد از آب موردنیاز خود را از طریق این تکنولوژی تأمین میکند. نمکزدایی در نواحی ساحلی وسیع بیشترین صرفه اقتصادی را دارد؛ چون در این مناطق، هزینه پمپاژ آب پایین است؛ بااینحال، به دلیل گستردگی روزافزون تغییرات اقلیمی، بحران کمبود آب در بیشتر نواحی جهان شدت گرفته است و مناطقی که از سواحل و منابع آب شور فاصله دارند هم مجبور به تأسیس کارخانههای نمکزدایی شدهاند. چین، ایالاتمتحده و بسیاری از کشورهای آمریکای جنوبی، همگی در حال توسعه ظرفیت نمکزدایی خود هستند. بسیاری امیدوارند نمکزدایی بتواند با کمبود جهانی آب مقابله کند؛ اما هنوز هم درباره هزینه و کارآمدی این تکنولوژی بحثهایی وجود دارد.
چرا نمکزدایی گران است؟
فرایند نمکزدایی، بهخصوص نوع حرارتی آن، نیازمند صرف حجم بالایی از انرژی است. میتوان گفت تا نیمی از کل هزینه تولید در یک کارخانه نمکزدایی حرارتی مربوط به انرژی است. بهطورکلی مصرف انرژی اسمز معکوس کمتر است؛ اما اگر میزان شوری آب بسیار زیاد باشد، این روش هم انرژیبر خواهد شد؛ چون هرچه آب شورتر باشد، برای ردشدن از غشا به فشار بیشتری نیاز دارد. بهعلاوه، اگر آب خیلی آلوده باشد، لازم است قبل از اسمز معکوس تصفیه شود و این فرایند نیازمند زیرساختهای گرانی چون مخازن رسوبگذاری و سامانههای پالایشی است.
علاوه بر این، در ازای تولید هر لیتر آب آشامیدنی 1.6 لیتر شوراب نیز تولید میشود؛ آبی بسیار نمکی که میتواند به محیطزیست آسیب بزند. بیشتر شوراب تولیدشده دوباره به دریا پمپاژ میشود؛ اما باید قبل از آن، فرایندهایی رویش انجام شود تا با استانداردهای زیستمحیطی مطابقت کند؛ اما دفع ایمن شوراب هزینهبر است و همین مسئله مانعی جدی در راه استفاده گستردهتر از نمکزدایی خواهد بود.
میتوان نمکزدایی را ارزان کرد؟
کاهش مصرف انرژی نمکزدایی میتواند هزینههای آن را تا حد چشمگیری پایین بیاورد؛ دانشمندان نیز در حال کار روی تکنولوژیهایی هستند که بتوانند ما را به این مقصود برسانند. تکنولوژیهایی چون اسمز مستقیم میتوانند نمکزدایی را در درجهحرارتها و فشارهای پایینتر انجام دهند؛ بااینحال، این تکنولوژیها هنوز در مراحل ابتدایی خود هستند و برای اینکه بتوانند در مقیاس تجاری به تولید آب شیرین بپردازند، نیازمند تکامل و توسعهاند. تولید غشاهای بادوامتر نیز میتواند هزینه نمکزدایی را کاهش دهد. پژوهشگران ژاپنی توانستهاند با استفاده از مواد متفاوت، غشاهایی بسازند که در فشارهای پایین هم مانع از عبور ذرات نمک میشوند؛ بهاینترتیب میتوان هم هزینه جایگزینکردن غشاها و هم مصرف انرژی فرایند نمکزدایی را کاهش داد.علاوه بر این، میتوان برای تأمین انرژی نمکزدایی از منابع انرژی تجدیدپذیری استفاده کرد که ارزانترند؛ مانند آنچه در تکنولوژیهای خورشیدیحرارتی شاهد هستیم؛ بااینحال، تکنولوژی نمکزدایی خورشیدی هم پیچیدگیهای زیادی دارد؛ مثلا منبع انرژی خورشیدی ناپایدار است و تکنولوژیهای ذخیره آن نیز هزینهبرند؛ به همین دلیل، اغلب پروژههای خورشیدی محدودند و نمیتوانند برای مصارف تجاری، آب آشامیدنی تولید کنند.راهحلهای جدید مدیریت شوراب نیز نیازمند بررسی بیشتر هستند. میتوان شوراب را حین فرایند نمکزدایی، بازیافت کرد؛ مثلا میتوان از آن برای تولید هیپوکلریت سدیم استفاده کرد؛ مادهای گندزدا که میتواند جایگزین کلر شود. بهعلاوه، میتوان از طریق فرایندهایی چون الکترولیز، شوراب را به مواد سادهتری تجزیه کرد و شاید پژوهشهای بیشتر نشان دهد که چطور میتوان از محصول چنین فرایندهایی برای تولید انرژی بهره برد.با وجود تمام این پیشرفتها، نمکزدایی همچنان گران است و ظرفیت کاربرد گسترده را ندارد. تلاشهای بسیاری برای کاهش هزینههای آن صورت گرفته است که بسیاری از آنها امیدوارکنندهاند؛ اما به نظر میرسد هنوز تا تکامل و گسترش این تکنولوژی، راه درازی در پیش داریم.منبع: theconversation.com
