امروزه آب شیرین کن صنعتی می‌تواند از محدودیت‌های تأمین آب بکاهد. و امکان تصفیه فاضلاب های بزرگ در مجموعه‌ای از صنایع مانند نفت‌وگاز و استخراج را فراهم کند.
به همین دلیل ظرفیت تجهیزات آب شیرین کن صنعتی نصب شده در حال افزایش است.
فناوری به رشد تجهیزات آب شیرین کن صنعتی منجر شده است.
فناوری‌های آب شیرین کن صنعتی امکان تصفیه فاضلاب‌های بزرگ در مجموعه‌ای از صنایع مانند نفت و گاز و استخراج را فراهم می کند.
همچنین محدودیت های تأمین آب را که نقاطی که منابع آب کم است کاهش می دهند.
براساس راهنمای امنیت آب IDA که اخیراً منتشر شده است. بازار تجهیزات آب شیرین کن صنعتی در حال رشد است و ظرفیت انقباض آن بین سال های ۲۰۱۶ و ۲۰۱۷ – ۲۱ درصد افزایش یافته است.
یک سوم این تجهیزات آن به طور خاص به نفت و گاز بالادست و پایین دست مربوط است.
میگوئل آنجل سانز ، رئیس انجمن بین المللی نمک زدایی می‌گوید:
“تجهیزات آب شیرین کن در مصارف صنعتی با استفاده از نانو فیلتراسیون آب دریا یا تزریق آب نمک برای افزایش استخراج نفت از مخازن. رشد مهمی در کاربردهای بالادستی نفت و گاز دارد.”
به عنوان مثال شرکت اسپانیایی ACCIONA Agua در حال ساخت کارخانه آب شیرین کن الخبر در سواحل شرقی عربستان سعودی است.
این نیروگاه ۲۳۰ میلیون دلاری ظرفیت ۲۱۰۰۰۰ متر مکعب در روز را خواهد داشت. و علاوه بر خدمات رسانی به جمعیت ۳۵۰،۰۰۰ نفری، آب مورد نیاز شرکت آرامکو، بزرگترین شرکت نفتی جهان را تأمین می‌کند.
همچنین شرکت WABAG هند، اخیراً قراردادی ۷۰ میلیون دلاری (۴۶۷ کرور INR). برای تهیه مهندسی و ساخت کارخانه آب شیرین کن صنعتی آب دریا و تولید ۳۰ میلیون لیتر در روز (MLD) برای تصفیه خانه و پتروشیمی‌های Mangalore (MRPL) در Mangaluru منعقد کرد.
قدرت این نیروگاه که تا ۷۰ میلیون لیتر قابل ارتقا خواهد بود. و از فناوری‌های اسمز معکوس آب دریا (SWRO)، اسمز معکوس آب شور و سیستم های اولترافیلتراسیون استفاده خواهد کرد.
یازده کیلومتر لوله آب را به تصفیه خانه MRPL می رساند و وابستگی به آب شیرین تأسیسات را به حداقل می رساند.
در خصوص فناوری آب شیرین کن بیشتر بدانیم
استفاده از آب شیرین کن صنعتی در صنایع مختلف
بخش معدن که از افزایش قیمت کالاها برخوردار شده‌است. به نوبه خود روح تازه‌ای به فعالیت شیرین‌سازی آب داده‌است.
براساس اعلام راهنمای IDA فقط در نیمه اول سال ۲۰۱۸، تصفیه ۲۰۱۰۰۰ مترمکعب آب شور در روز ظرفیت قرارداد جدید در بخش معادن را نشان میدهد.
شماتیک تأسیسات نمکزدایی
در دسامبر ۲۰۱۸، گزارشی از آژانس دولتی معادن، پیش‌بینی کرد. که استفاده از آب دریا در کشورها برای فرآیندهای تامین آب صنعتی طی ۱۰ سال آینده سه برابر می‌شود و ۲۳۰ درصد بیش از سطح ۲۰۱۸ افزایش خواهد بود.
این آمار، مربوط به تولیدکنندگان مناطق خشک و تحت فشار آب است که به دنبال منابع تأمین آب جایگزین برای کاهش تأثیر آنها بر منابع آب هستند.
پیشرفت فناوری در تجهیزات آب شیرین کن صنعتی
اسمز معکوس فناوری پیشرو در تجهیزات آب شیرین کن صنعتی است.
از نظر فن‌آوری‌های نمکزدایی و آب شیرین کن صنعتی به دلیل پیشرفتی که در پیش تصفیه، نفوذ پذیری غشایی، بازده انرژی و بهینه‌سازی موادشیمیایی حاصل شده است. اسمز معکوس (RO) پادشاه حاکم است.
در حقیقت، براساس اعلام راهنمای IDA، فناوری اسمز معکوس و غشاها ۹۰ درصد ظرفیت نمکزدایی نصب‌شده از سال ۲۰۱۰ را تشکیل می‌دهند.
با وجود پیشرفت‌ها ، نیازهای انرژی – و هزینه های مرتبط – فناوری‌های نمک زدایی همچنان در حال گسترش هستند.
ارین بونی کیسی ، مدیر تحقیق در تحقیقات بلوفیلد مستقر در بوستون آمریکا ، می‌گوید:
“نمک زدایی روشی ویژه برای تهیه آب بسیار گران است.”
“شما باید صنعتی داشته باشید که بتواند این نوع هزینه آب را تأمین کند. همچنین اگر شرایط آب و هوایی خشک داشته باشید ، آب شیرین کن صنعتی واقعاً تنها گزینه شماست. “
در خصوص فناوری اسمز معکوس بیشتر بدانیم
به همین منظور، تعدادی از ابتکارات جدیدی در حال انجام است. تا دریابیم که چگونه می‌توان فناوری آب شیرین کن صنعتی را با هزینه کمتر، دسترس‌پذیر کرد.
در دسامبر ۲۰۱۸، وزارت انرژی ایالات متحده (DOE) با شناسایی رابطه درهم تنیده بین آب و انرژی، ۱۰۰ میلیون دلار بودجه برای ایجاد یک مرکز آب شیرین کن صنعتی تخصیص‌داد.
هدف این پروژه پرداختن به موضوعات امنیت آب در ایالات متحده با تمرکز بر تحقیق و توسعه در مراحل اولیه برای فناوری‌های نمکزدایی با مصرف انرژی و رقابت است.
بر اساس آمار انجام‌شده در بیش از ۱۰۰۰۰۰ حلقه چاه در اطراف ایالات متحده، محققان دانشگاه MIT مکان‌هایی را مشخص کردند. که ترکیبی از کمبود شدید آب شیرین و ذخیره زیادی از آب زیرزمینی شور است. که می‌تواند به طور بالقوه نمک زدایی و مورد استفاده قرار گیرد.
تصفیه آب هدفمند
نمکزدایی آب زیرزمینی شور یکی دیگر از استراتژی‌های تأمین آب در مناطق کم آب است. اما در کشوری مانند ایالات متحده تا حد زیادی استفاده نشده‌است.
در حالی که حدود یک پنجم منابع آب آمریکا از آبهای زیرزمینی تازه تأمین می‌شود. ولی در حال حاضر کمتر از ۱ درصد از آبهای زیرزمینی شور است.
فن‌آوری‌های آب شیرین کن صنعتی، که در درجه اول برای شیرین‌سازی آب دریا ساخته و بهینه‌سازی شده است. که انرژی زیادی نیاز دارد و باعث گردیده ترکیبات آن تقریباً در سراسر جهان سازگار باشد.
اما در مقایسه ، آب شور در مکان‌های مختلف ، ترکیب متنوعی دارد.
تحقیقات جدید نشان میدهد. راهی برای کاهش بهبود نیازهای انرژی تجهیزات شیرین سازی آبهای زیرزمینی شور با تطبیق این فناوری با ترکیب خاص یک چاه وجود دارد.
دانشمندان MIT پنج کلاس مختلف از ترکیب آبهای زیرزمینی شور را شناسایی کردند. که هر یک از آنها به یک روش پیش تصفیه متفاوت با سطوح مختلف انرژی نیاز دارند.
محققان بر این باورند که اطلاعات همراه با نقشه ای از منابع آب زیرزمینی قابل استفاده می‌باشد. می‌توانند به تصمیم گیری بهتر هنگام توسعه منابع جدید آب کمک کنند.
یک تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از چارچوب های فلزی – آلی ، بلورهایی که می توانند لیتیوم را از آب دریا جدا کنند.
تاثیرات مخرب آب نمک
وقتی نوبت به فناوری نمک زدایی می رسد. دفع آب نمک غلیظ‌شده یک نگرانی مداوم است. و طبق تحقیقات موسسه آب، محیط زیست و بهداشت دانشگاه UN (UNU-INWEH) “اتاق فکر سازمان ملل در مورد آب” ، مشکل می‌تواند از آنچه تصور می‌شد بدتر باشد.
دانشمندان با مطالعه آمار جدید در مورد تأسیسات آب شیرین کن صنعتی تخمین می زنند که ۱۶۰۰۰ نیروگاه آب شیرین کن جهان ۱۴۲ میلیون متر مکعب آب نمک روزانه تصفیه می کنند.که ۵۰ درصد بیشتر از مقدار تخمین‌زده شده قبلی‌است.
بیشتر آب نمک (۵۵ درصد) در چهار کشور عربستان سعودی (۲۲ درصد) ، امارات متحده عربی (۲۰.۲ درصد) ، کویت (۶.۶ درصد) و قطر (۵.۸ درصد) تولید می شود.
به گفته محققان، روش‌های دفع آب نمک معمولاً شامل تخلیه مستقیم در اقیانوس ها ، آبهای سطحی یا فاضلاب ، تزریق چاه های عمیق و استخرهای تبخیر آب نمک ، بسته به جغرافیا است.
دانشمندان بر این باورند که شوری غلیظ ، همراه با کاهش سطح اکسیژن و سایر مواد شیمیایی موجود در باقیمانده آب نمک ، می تواند به آلودگی اقیانوس ها کمک کرده و “تأثیرات عمیقی بر موجودات اعماق دریا بگذارد.”
همه چیز مشکلات نیست
محققان فرصت های اقتصادی را برای استفاده از آب نمک ، مانند پرورش آبزیان ، تولید برق یا بازیابی مواد مفید مانند منیزیم ، کلسیم ، پتاسیم و لیتیوم ، ماده ای که برای تأمین انرژی بی شمار دستگاه های الکترونیکی مانند تلفن های همراه مورد استفاده قرار می گیرد ، برجسته می کنند.
طبق اعلام راهنمای IDA ، حل این دو چالش عمده یعنی دفع آب نمک در مناطق حساس و کاهش میزان انرژی مصرفی “دستاورد بزرگی” است که صنعت نمک زدایی بدنبال آن است.
“از این طریق ، فناوری هایی مانند الکترودایالیز معکوس (RED) ، فن آوری های شیب شوری با غشاها و رزین های تبادل یونی مایع با استفاده از منابع حرارتی ضایعات ، سرنخ های امیدوار کننده ای برای دستیابی به موفقیت فن آوری ارائه می دهند.”
RED در اصل به دنبال تولید انرژی از اختلاف یونی(یا گرادیان) بین آب نمک و آب شیرین منتقل شده بین غشاها است. انرژی در غشا ها مانند باتری جمع می شود و می تواند برای هدایت جریان الکتریکی استفاده شود.
الهام از طبیعت
تیمی از محققان دانشگاه موناش (استرالیا) ، آکادمی علوم چین ، دانشگاه تگزاس-آستین و آژانس تحقیقاتی CSIRO استرالیا معتقدند که راهی برای نمک زدایی آب دریا پیدا کرده اند که از نظر انرژی ، پایداری بیشتر و مقرون به صرفه تر است.
از فن‌آوری‌های فعلی نیز کشف کرده اند که غشاهای ساخته‌شده از مواد نسل بعدی به نام MOF (چارچوب‌های فلزی – آلی) می‌توانند از نفوذ پذیری سلول ها تقلید کنند. و فقط به مولکول‌های خاصی اجازه می دهد تا مواد را دفع کند.
عملکرد MOF ها مشابه RO است. اما از آنجا که فقط برای عبور آب از آنها طراحی شده است. به فشار احتیاج ندارند. (بنابراین به انرژی بسیار کمتری نیاز دارند).
از MOF می‌توان با هدف قرار دادن و استخراج ترکیبات خاص، مانند لیتیوم گران‌بها، ارزان و به راحتی، از آب نمک زباله برای تصفیه فاضلاب صنعتی نیز استفاده کرد.
موفق باشید چقدر به منابع آب های زی زمینی کمک می کنید.
بسیار عالی آب شیرین کن صنعتی خیلی مهم است
موفق باشید با این بحران آبی که کشورمون مواجه شده حتما این صنعت باید گسترش پیدا کنه.
اگر همه بدونند آب شیرین کن صنعتی چقدر اهمیت دارد دست به دست می دهند تا این صنعت گسترش یابد.
من فکر می کنم که باید این صنعت آب شیرین کن صنعتی رو زیاد اطلاع رسانی کرد تا آگاهی ها بیشتر بشود و مورد استفاده قرار بگیرد.
آب شیرین کن صنعتی برای مناطق گرم وخشک خیلی خوبه و از اهمیت بالای برخوردار هست.