پنج شنبه, ۷ بهمن , ۱۴۰۰ Thursday, 27 January , 2022 ساعت ×
راه‌حلی برای یک بحران
13 مرداد 1400 - 16:31
شناسه : 15807
مدیر تکنولوژی، طراحی و توسعه شرکت فولاد هرمزگان مطرح کرد؛ در سال‌های اخير، مشکل کم‌آبی همواره يکی از بحران‌های اساسی کشور بوده است و به نظر ميرسد که اين بحران در آينده شديدتر نيز خواهد شد. در چنين شرايطی، احداث آب‌شيرين‌کن‌ها و نمک‌زدايی از آب دريا و مصرف آن می‌تواند تا حد زيادی چاره‌ساز مشکل مذکور باشد. در اغلب تکنولوژی‌های فعلی آب‌شيرين‌کن‌ها، هزينه توليد آب بسيار بالا و کيفيت آن نيز نامناسب است در همين راستا شرکت فولاد هرمزگان، با همکاری دانشگاه هرمزگان، طرحی برای ساخت آب‌شيرين‌کن جذبی در دستور کار خود قرار داده است. اين تکنولوژی تاکنون در انحصار چند کشور بوده است و تحقيقات مذکور برای نخستين بار در کشور انجام می‌شود. آب‌شيرين‌کن جذبی در دستور کار شرکت فولاد هرمزگان نسبت به ساير روش‌های آب‌شيرين‌کن مصرف انرژی کمتری دارد و با محيط‌زيست سازگارتر است. همچنين می‌توان از انرژی‌های هدررفته واحدهای صنعتی به‌عنوان منبع انرژی برای اين آب‌شيرين‌کن استفاده کرد.
ارسال توسط : نویسنده : شاهین زارع منبع : ماهنامه اخبارفلزات
پ
پ

در چند سال اخیر، افزايش رقابت و انگيزه پیشرفت، بسیاری از سازمان‌ها را بر آن داشته است كه فعاليت‌هاي خود را بر توليدات اساسی و توانمندی‌های محوری متمركز كنند كه اين امر مستلزم سرمايه‌گذاری در تحقيقات و ايجاد و حمایت از نوآوری‌های فناورانه است.

با توجه به نیاز دنیا و کشور به آب شیرین و محدودیت منابع آبی شیرین، حرکت به سمت استفاده از تکنولوژی‌های شیرین‌سازی آب شور دریا اهمیت بسزایی دارد. البته در حال حاضر نیز استفاده از آب‌شیرین‌کن در دنیا رواج دارد، اما در فناوری‌های رایج آب‌شیرین‌کن فعلی، میزان مصرف انرژی الکتریکال و گرمایی بسیار زیاد و به همین علت، هزینه تعمیرات و نگهداری و تامین قطعات مصرفی بسیار بالاست، به گونه‌ای که معمولا هزینه آب تولیدشده بسیار زیاد و کیفیت آب تولیدی نیز نامناسب است. در این میان، کشورهای معدودی به سمت استفاده از فناوری آب‌شیرین‌کن جذبی حرکت کرده‌اند. این فناوری بسیار جدید است و در عین اینکه آب باکیفیتی از آن تولید می‌شود، هزینه کمتر و سازگاری به‌مراتب بالاتری با محیط‌زیست دارد.

در همین راستا، شرکت فولاد هرمزگان طی تعاملی سازنده با دانشگاه هرمزگان اقدام به تعریف پروژه‌ای با عنوان «مطالعه و پژوهش در راستای ساخت پایلوت آب‌شیرین‌کن جذبی دوبستره تک‌مرحله‌ای با مکانیسم بازیافت داخلی جرمی و حرارتی» کرد؛ طرحی که پس از تلاش‌های مکرر استادان دانشگاه هرمزگان و واحدهای انرژی و سیالات و تحقیق و توسعه فولاد هرمزگان، بر اساس انتخاب ستاد بزرگداشت هفته پژوهش و فناوری صنعت، معدن و تجارت، در سال ۱۳۹۹ موفق به کسب عنوان محصول تحقیق و توسعه برتر واحدهای تولیدی صنعتی و معدنی کشور شد.

روش‌های متداول کارايی مناسبی ندارند

هرچند ۷۱ درصد سطح زمین از آب پوشیده شده است، فقط ۲٫۵ درصد از کل آب‌های زمین، شیرین هستند. آب شیرین معمولا در سه قسمت مصارف خانگی، صنعتی و کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در جهان‌ بین ۶۰ تا ۹۰ درصد از این آب در کشاورزی مصرف می‌شود که این عدد در ایران حدود ۹۰ درصد است. ایران از سال‌ها قبل با بحران کم‌آبی مواجه بوده است و از طرف دیگر، با رشد جمعیت، نیاز به تولیدات کشاورزی بیشتر از قبل احساس خواهد شد. در این شرایط، آب دریا به عنوان یک منبع تمام‌نشدنیِ آب می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد. بنابراین راه‌حل عملی برای مشکل کم‌آبی این است که از روش‌های کم‌هزینه برای نمک‌زدایی از آب دریا و تولید آب آشامیدنی استفاده کرد که با محیط‌زیست نیز سازگار باشد. چندین روش برای نمک‌زدایی از آب دریا وجود دارد، از جمله نمک‌زدایی چنداثره (MED)، نمک‌زدایی چندمرحله‌ای (MSF) و اسمز معکوس (RO)، که همه این موارد به صورت تجاری گسترده شده‌اند. یکی از این روش‌ها استفاده از آب‌شیرین‌کن جذبی است که اختراع آن در سال ۲۰۰۶ ثبت شده است.

در فناوری‌های رایج آب‌شیرین‌کن فعلی، میزان مصرف انرژی الکتریکال و گرمایی بسیار زیاد و به همین علت، هزینه تعمیرات و نگهداری و تامین قطعات مصرفی بسیار بالاست، به گونه‌ای که معمولا هزینه آب تولیدشده بسیار زیاد و کیفیت آب تولیدی نیز نامناسب است. برای مثال، در رایج‌ترین صنعت آب‌شیرین‌کن یعنی «RO» که تقریبا ۵۰ درصد از واحدهای آب‌شیرین‌کن از این فناوری استفاده می‌کنند، ۲۵ درصد هزینه مربوط به سیستم پیش‌تصفیه و دفع آب شور تغلیظ‌شده به دریاست و هزینه مواد شیمیایی موردنیاز فرایند و تعویض ممبران‌ها نیز خود درصد قابل‌ توجهی از هزینه‌های مربوطه را شامل می‌شود. همچنین دفع آب ‌شور تغلیظ‌شده در خلیج همیشه فارس، که آب آن هر چهار سال یک بار در سیکل گردش تعویض می‌شود، تاثیرات نامطلوب بسیار زیادی در اکوسیستم دریا و منطقه خواهد داشت.

فناوری ساخت آب‌شیرین‌کن‌های جذبی از جمله تکنولوژی‌های نوین این عرصه به شمار می‌رود و در انحصار دو کشور ژاپن و سنگاپور است. اجرای پروژه مذکور برای نخستین بار در ایران و در شهر بندرعباس صورت می‌پذیرد و به دست آوردن پارامترهای طراحی مناسب شهر بندرعباس از نکات قابل‌توجه پروژه مذکور خواهد بود.

روش جذبی، تکنولوژی نوين آب‌شيرين‌کن

تولید آب شیرین از آب دریا، به دلیل گسترش صنایع و همچنین محدودیت‌های منابع آب شیرین، امروزه یکی از ملزومات صنعتی کردن کشور است. به‌کارگیری فناوری آب‌شیرین‌کن جذبی می‌تواند ایران را از خرید ممبران‌های (غشاهای) تولید آب شیرین از آب شور به روش «RO» بی‌نیاز کند. در حال حاضر، فناوری ساخت ممبران در اختیار تعداد اندکی از کشورهای صنعتی است. هم‌اکنون در سطح جهان، غالبا در کشورهای پیشرفته، تلاش‌های گسترده‌ای برای بهبود عملکرد این سیستم صورت می‌گیرد، اما در ایران پیش از این هیچ‌گونه تحقیقاتی، حتی به صورت تئوری نیز در این زمینه انجام نشده است.

در طرح آب‌شیرین‌کن جذبی بندرعباس، سطح انرژی گرمایی مورد نیاز بسیار پایین‌تر و هزینه آب شیرین تولید‌شده آن تقریبا یک‌پنجم فناوری «RO» است. در این پروژه، هیچ‌گونه قطعات مصرفی (نظیر ممبران) به کار نرفته و از آنجا که با سطح پایینی از انرژی کار می‌کند، هزینه تعمیرات و نگهداری آن پایین است و امکان استفاده از انرژی‌های هدررفته در مجموعه‌های صنعتی می‌تواند تامین‌کننده بسیار مناسبی به عنوان منبع حرارتی مورد نیاز این فناوری باشد. برای مثال، حوضچه آبی، که به منظور جذب حرارت و خنک‌کاری تختال‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد، می‌تواند به عنوان منبع آب گرم مورد استفاده قرار گیرد. همچنین می‌توان از خروجی واحد ریخته‌گری و یا واحدهای خنک‌سازی به عنوان منبع تامین بخار و حرارت استفاده کرد. علاوه بر آن، به دلیل بی‌نیازی از سیستم پیش‌تصفیه، نیاز به مواد شیمیایی انعقادکننده منتفی می‌شود. به سبب کاهش مصرف انرژی، تولید یک متر مکعب آب شیرین به این روش در مقایسه با روش‌های مهم موجود از جمله « MED» و «MSF» از نظر اقتصادی به‌صرفه‌تر و همچنین، به دلیل کاهش تولید گازهای گلخانه‌ای، از نظر زیست‌محیطی توجیه‌پذیرتر است.

پرکاربردترین فناوری کنونی، «RO» است که هزینه تمام‌شده آن چهاربرابر فناوری «ADS» بوده که در این طرح از آن استفاده ‌شده است. گفتنی است که این برآورد برای سیستم‌های اولیه «ADS» انجام شده و تغییرات و بهینه‌سازی‌های مصرف انرژی و بازیافت آن در سیکل «ADS» دیده نشده است. بنابراین انتظار می‌رود که با این بهینه‌سازی‌ها در این طرح، در صورت تجاری‌سازی آن، هم از نظر صرفه‌جویی در مصرف انرژی و هم به لحاظ قیمت تمام‌شده آب تولیدشده با کیفیت بسیار بالا، قابلیت رقابت با نمونه‌های تجاری موجود در بازار را داشته باشد. از طرف دیگر، به دلیل امکان نمک‌زدایی ۱۰۰ درصدی از آب دریا با تجهیز (ZLD) Zero Liquid» Discharge»، با توجه به بازنگشتن آب تغلیظ‌شده به دریا بر خلاف فناوری‌های رایج، به اکوسیستم اطراف خود نیز هیچ‌گونه تنشی اِعمال نخواهد کرد و از این منظر بسیار سازگار با محیط‌زیست است.

انتهای پیام/

ثبت دیدگاه

دیدگاهها بسته است.