شرکت نوآوران آب و صنعت بهینه ساز ارائه دهنده ی جدیدترین متد روز دنیا در زمینه های تصفیه آب و فاضلاب، طراحی و ساخت انواع آب شیرین کن در مقیاس مختلف، بهینه سازی و افزایش راندمان واحدهای آبشیرین کن در حال کار، ساخت پکیج آب شیرین کن و تصفیه.

آب شیرین‌ با فناوری نانو
نیاز به آب شیرین
اگر از بالای جو، به کره زمین نگاه کنید، می ‌بینید که بخش زیادی از کره زمین را آب تشکیل داده است. منابع آب بر روی کره زمین عبارتند از: دریاها، اقیانوس ‌ها، آب ‌های زیرزمینی، دریاچه ‌ها و رودخانه‌ ها.
متاسفانه مشکل کم آبی نه تنها بر روی کره زمین وجود دارد بلکه با افزایش جمعیت و رشد صنعت، نیاز به این ماده حیاتی روز به روز زیادتر هم می‌شود.
اگر چه بیش از 70 درصد از سطح کره‌ی زمین با آب پوشیده شده است اما کمتر از 3 درصد از آن آب شیرین می‌باشد. از این مقدار 79 درصد به قله‌های یخی تعلق دارد، 20 درصد آن آب های زیر زمینی است که به راحتی قابل دسترسی نمی باشد و فقط 1 درصد آن شامل دریاچه ها و رودخانه ها و چاه ها می باشد که به راحتی به دست می آید. امروزه در بسیاری از کشورهای جهان آب شرب به راحتی و با سیستم لوله کشی در اختیار مردم نمی باشد و مردم باید آب آشامیدنی را با صرف هزینه ‌های زیاد خریداری کنند و آب لوله کشی تنها برای مصارف شستشو و ... وجود دارد.
راه حل
با توجه به ذخایر عظیم آب شور در دنیا (آب دریا ها و اقیانوس ها) یک راه ِ تولید آب شیرین و برطرف کردن نیاز روزافزون بشر به آب آشامیدنی، شیرین‌کردن آب‌ های شور می باشد. به این فرایند «نمک ‌زدایی» نیز گفته می‌ شود. فرایند نمک ‌زدایی از اوایل دهه 80 میلادی رونق پیدا کرد. در این فرایند از اسمز معکوس استفاده می‌شود. امروزه به علت کمبود آب در کشورهای عربی در خاورمیانه، این کشورها اقدام به احداث واحدهای نمک‌زدایی کرده‌اند. بزرگ‌ترین كارخانه نمك‌زدایی در جهان، كارخانه نمك‌زدایی جبل‌علی در امارات متحده عربی می‌باشد.
موارد استفاده از نمک زدایی
*    تولید آب شیرین برای آشامیدن
*    تولید آب شیرین برای آبیاری مزارع
*    تولید نمك خوراكی (این فراورده در بسیاری از كشتی‌ها و زیر دریایی‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد).
مسائلی که باید در نمک زدایی به آنها توجه کرد:
سهولت دسترسی
در جایی كه هیچ‌گونه نزولات آسمانی ارزشمندی نداریم و نزدیك به اقیانوس هستند، نمك‌زدایی می‌تواند یك راه حل مناسب برای کاهش فشار کمبود آب در این نواحی باشد، اما برای نواحی دور از ساحل همچون مناطق داخلی قاره‌ها یا سرزمین‌های بلند نمک‌زدایی راه حل مناسبی نیست. البته این نواحی با بزرگترین مشكلات کمبود آب هستند ولی در چنین مناطقی گاهی لازم است آب را تا ارتفاع 2000 متر و یا به طول 1600كیلومتر از سواحل انتقال دهیم و چنین امری باعث برابری هزینه انتقال آب با شیرین كردن آن می‌شود. بنابراین در چنین مواردی انتقال آب شیرین از منابع طبیعی اقتصادی‌تر از شیرین کردن آب است. به عنوان مثال در نواحی دور از دریا مانند دهلی نو یا در مكان‌های مرتفع مانند مکزیکوسیتی (پایتخت مکزیک) هزینه بالای انتقال آب به هزینه‌ی گزاف نمك‌زدایی افزوده می‌شود. در بعضی نواحی مانند ریاض و حراره كه هم تا حدی از دریا دورند و هم در نواحی مرتفع قرار دارند مشکل دوچندان می‌شود. در نواحی نزدیک دریا مانند پکن، بانکوک، هزینه انتقال حذف می‌شود و فقط هزینه شیرین‌سازی باقی می‌ماند ولی در منطقه جبیل در عربستان سعودی آب پس از نمک‌زدایی دویست مایل (320 کیلومتر) پمپ می‌شود تا به ریاض پایتخت عربستان برسد. برای شهرهای ساحلی، به تدریج، نمک‌زدایی به یک منبع لایزال تامین آب تبدیل می‌شود.
نحوه تامین آب شور
نحوه تامین آب شور ورودی تاثیر قابل ملاحظه‌ای بر زندگی موجودات دریایی دارد ولی در بسیاری از واحدهای نمک‌زدایی این موضوع مورد غفلت واقع شده است. تخمین زده می‌شود که نود درصد جانوران دریایی موجود در آب ورودی، اعم از پلانکتون‌ها، تخم و لارو ماهی‌ها، در حین فرایند شیرین‌سازی از بین می‌رود. برای حل این مشکل یک راه حل وجود دارد و آن هم تامین آب مورد نیاز از طریق چاه‌های ساحلی است که فاقد جانوران دریایی هستند ولی این راه حل با افزایش هزینه ناشی از پمپاژ آب از چاه همراه است.
مسائل زیست محیطی
در همه واحدهای نمک‌زدایی، مسئله پساب شور خروجی مسئله مهم زیست محیطی است. برای به حداقل رساندن آثار زیان‌بار زیست محیطی بازگرداندن پساب شور به دریاها آن را با جریان‌های دیگر آب، مثلا پساب نیروگاه‌ها یا ...، رقیق می‌کنند. پساب شور می‌تواند در بعضی از نواحی آسیب‌های جدی به محیط زیست وارد نماید، به عنوان مثال در مناطقی که میزان شفافیت پایین و سرعت تبخیر بالا است. خلیج فارس، دریای احمر، لاگون‌ها و جزایر مرجانی و سایر جزایر گرمسیری مثال‌های از این مناطق هستند. به علت این که پساب شور چگال‌تر از آب دریا است، اکوسیستم بستر دریاها در معرض خطر بیشتری نسبت به سایر مناطق قرار دارد. دقت در رها سازی این پساب می‌تواند آسیب‌ها را به حداقل برساند.
انرژی
امروزه سعی می‌شود از انرژی‌های پاک مانند انرژی باد و انرژی خورشیدی برای شیرین کردن آب استفاده شود. همچنین نمك‌زدایی با انرژی هسته‌ای ممكن است در مقیاس‌های بزرگ اقتصادی باشد.
فناوری‌نانو و آب شیرین کن
قبل از بررسی نقش فناوری‌نانو در شیرین کردن آب دریا، بهتر است بدانیم برای همه انواع فیلترها (مانند فیلترهایی که در الترافیلتراسیون، نانوفیلتراسیون و... استفاده می‌شوند) می توانیم نام کلی «غشا» را به کار بریم.
غشاهایی با جنس نانو لوله‌های‌کربنی
به کمک فناوری نانو، محققان توانسته‌اند غشاهایی از نانولوله‌های‌کربی بسازند که به کمک آن جداسازی گاز و مایع با کمترین هزینه امکان پذیر خواهد شد . امروزه بیشتر غشاها از مواد پلیمری ساخته می‌شوند که در دمای بالا مشکلاتی را به وجود می‌آورند. هم‌چنین در غشاهای پلیمری نمی‌توان توازن مناسبی را میان ورودی غشا و قابلیت انتخاب آن برقرار کرد. استفاده ازنانولوله‌های کربنی امکان انتخاب‌پذیری مناسب در ورودی‌های بالا را فراهم می‌کند.
ویژگی غشاهایی با جنس نانولوله‌های‌کربنی
*    حفره‌های کوچک‌تر و متراکم‌تر
*    امکان عبور شدت جریان زیاد از هر حفره
غشاهایی با جنس نانولوله‌های‌کربنی در شیرین سازی آب
در روشی جدید برای شیرین‌سازی آب، آب شور داغ را روی ورقه نازکی از غشای نانولوله‌های کربنی، که دارای حفرات ریزی به نام نانو حفره می‌باشد، می‌گذرند. این حفره‌ها آنقدر کوچک هستند که فقط بخار می‌تواند از میان آنها عبور کند و آب مایع، نمک‌ها و مواد معدنی دیگر در پشت غشا باقی می‌مانند. در طرف دیگر غشاء محفظه‌هایی از آب سرد قرار دارد که بخار با عبور از آن دوباره به مایع تبدیل می‌شود. از آنجایی که اندازه حفرات در این غشا بسیار کوچک است، اکثر ناخالصی‌ها جدا شده و آب شیرین بدون املاح و ناخالصی بدست می‌آید.
به طور خلاصه، با توجه به نیاز شدید به آب شیرین در دنیا، توسعه روش‌های جدید برای تولید آب شیرین ضروری است. یکی از این روش‌ها، شیرین کردن آب دریا با روش اسمز معکوس می‌باشد. اگرچه این روش در نواحی که به دریا نزدیک است و دارای کمبود آب زیاد باشند، ارزشمند می‌باشد اما برای مکان‌های دور از دریا اقتصادی نمی‌باشد به این دلیل استفاده از نانوفناوری برای ایجاد روش‌های جدید و اقتصادی تر از اهمیت زیادی برخوردار است.
منبع: http://nanoclub.nano.ir

شرکت نوآوران آب و صنعت بهینه ساز با بکارگیری ده ها سال تجربه متخصصین حوزه تصفیه آب و فاضلاب، طراحی و ساخت انواع آب شیرین کن در مقیاس مختلف، بهینه سازی و افزایش راندمان واحدهای آبشیرین کن در حال کار، ساخت پکیج آب شیرین کن و تصفیه فاضلاب با بهره گیری از جدیدترین متد روز دنیا آماده ارائه خدمات به متقاضیان می باشد.
گردآوری: واحد فنی و مهندسی شرکت نوآوران آب و صنعت بهینه ساز (nasb-co)

مقالات مرتبط: