از هر پنج کشور جهان، چهار کشور به نمک‌زدایی آب دریا روی آورده‌اند

چند سال پیش، چیزی نمانده بود محمد یعقوب بلوچ و خانواده‌اش به دلیل خشک شدن رودخانه‌ها و چاه‌های آب، خانه خود در کتی بندر، در جنوب پاکستان را ترک کنند.

یافتن آب آشامیدنی دشوار شده بود و محصولات کشاورزی به خاطر کم‌آبی از بین می‌رفتند.

آقای بلوچ، که کشاورز است، می‌گوید: «مردم دهلی، بمبئی و چین برای خرید برنج، گندم و سبزیجات پیش ما می‌آمدند. اما بیش از ۵۰ هزار هکتار از زمین‌های ما غیرقابل کشت شده بود.»

بسیاری از مردم محل زمین‌های اجدادی خود را رها کردند و آقای بلوچ نیز در آستانه همین کار بود، تا اینکه دولت یک کارخانه آب شیرین‌کن تاسیس کرد تا آب دریای عرب، در جنوب پاکستان را به آب شیرین و قابل شرب تبدیل کند.

در حال حاضر، بسیاری از کسانی که در این منطقه باقی مانده‌اند، در کنار کشاورزی، از طریق پرورش خرچنگ در کانال‌های انتقال آب شور نیز درآمد کسب می‌کنند.

پاکستان یکی از کشورهایی است که هم‌زمان با کشورهای متعدد دیگر در جهان، دامنه نمک‌زدایی از آب دریا را گسترش داده است، چرا که روند گرمایش زمین منجر به کمبود آب شیرین شده است.

طبق گزارش مؤسسه «اطلاعات جهانی آب»، که اطلاعات شرایط بازار را در اختیار صنعت آب قرار می‌دهد، حدود چهار پنجم کشورهای جهان برای تامین آب آشامیدنی و سایر مصارف، به نمک‌زدایی از آب دریا روی آورده‌اند و این روند همچنان در حال گسترش است.

در حال حاضر، بیش از ۸۰ درصد از آب شیرین مورد نیاز در کشورهای کویت، عمان و عربستان سعودی از طریق نمک‌زدایی، چه از آب دریا و چه از منابع آب شور زیرزمینی، تامین می‌شود.

در پی حمله اخیر اسرائیل و ایالات متحده به تاسیسات هسته‌ای ایران، مقامات قطری نسبت به خطر آلودگی آب خلیج فارس ابراز نگرانی کرده‌اند، چرا که آب شور خلیج فارس اکنون منبع اصلی تامین آب مورد نیاز در قطر، امارات متحده عربی و کویت است.

چرا میزان آب شیرین کافی نیست؟

مساله اینجاست که اگر چه نزدیک به دو سوم سطح سیاره زمین را آب پوشانده، با این حال، سازمان ملل متحد می‌گوید تنها ۰‌/۵ درصد از کل آب‌های زمین، آب شیرین قابل استفاده است و حتی همین مقدار نیز به دلیل افزایش دما و خشکسالی به سرعت در حال کاهش است.

کمیسیون‌ جهانی اقتصاد آب در گزارش ۲۰۲۳ هشدار داده است که تا سال ۲۰۳۰ ممکن است کمبود آب در جهان به ۴۰ درصد برسد. این درحالی است که انتظار می‌رود جمعیت جهان تا سال ۲۰۵۰ به ۹/۷ میلیارد نفر افزایش یابد.

فساد و سوء‌مدیریت منابع نیز در بسیاری از کشورها به کمبود شدید آب کمک کرده است.

با توجه به اینکه بیش از ۹۵ درصد از منابع آبی جهان را اقیانوس‌ها تشکیل می‌دهند، بسیاری آب دریا را یک راه‌حل بالقوه برای مقابله با بحران کم‌آبی می‌دانند، هرچند که در حال حاضر، سهم آن در تأمین آب مصرفی جهان بسیار ناچیز است.

رشد جهانی

تحقیقات انجام‌شده نشان می‌دهد که در حال حاضر، بیش از ۲۰ هزار تأسیسات نمک‌زدایی در نقاط مختلف جهان فعال هستند؛ رقمی که تقریباً دو برابر میزان ثبت‌شده در یک دهه گذشته است.

استل براچلیانوف، مدیرعامل شرکت وئولیا، یکی از شرکت‌های بین‌المللی پیشتاز در حوزه نمک‌زدایی آب، می‌گوید: «انتظار می‌رود طی پنج سال آینده، رشد بازار تاسیسات نمک‌زدایی سرعت بگیرد، رشدی که عمدتا ناشی از افزایش تقاضا در مناطق خاورمیانه و شمال آفریقا، آسیا و اقیانوسیه و برخی از کشورهای اروپایی خواهد بود.»

بر اساس داده‌های موسسه «اطلاعات جهانی آب»، در حال حاضر حدود ۱۶۰ کشور دارای کارخانه‌های نمک‌زدایی هستند که آب دریا را برای مصارف گوناگون تصفیه می‌کنند.

به‌طور متوسط، حدود۶۰ درصد از آب تولید شده از طریق این تاسیسات، برای تامین آب آشامیدنی عمومی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ریچل مک‌دانل، معاون مدیرکل «موسسه بین‌المللی مدیریت آب» (IWMI)، که یک سازمان تحقیقاتی متخصص امنیت آب است، می‌گوید: «نمک‌زدایی در حال حاضر به بسیاری از کشورها کمک می‌کند تا با تنش مزمن ناشی از کمبود آب مقابله کنند.»

اگرچه نمک‌زدایی راه‌حل قطعی برای همه مناطق در معرض خشکسالی نیست، اما در حال حاضر در کمک به بسیاری از کشورها برای بهبود امنیت آبی در مواجهه با خشکسالی و افزایش تقاضا برای آب شیرین نقشی کلیدی ایفا می‌کند.

موسسه «اطلاعات جهانی آب» تخمین می‌زند که این بخش سالانه بیش از ۱۰ درصد رشد خواهد داشت.

گزارش این موسسه نشان می‌دهد که در طول ۱۵ سال گذشته، تولید آب آشامیدنی از طریق نمک‌زدایی در بیش از ۶۰ کشور از مناطق مختلف جهان به طور قابل توجهی افزایش یافته است.

این رشد در برخی کشورها به افزایش دو، سه یا حتی چهار برابری تولید منجر شده است؛ برای نمونه، سنگاپور شاهد رشد ۴۶۷ درصدی بوده است، در حالی که در برخی دیگر، افزایش بین ۱۰ تا ۵۰ درصد ثبت شده است.

طبق این گزارش، عربستان سعودی بزرگ‌ترین تولیدکننده آب شیرین حاصل از نمک‌زدایی است؛ حجم تولید روزانه این کشور به ۱۳ میلیارد لیتر آب می‌رسد که معادل ظرفیت ۵۲۰۰ استخر شنا با ابعاد استاندارد استخرهای المپیک است.

در جنوب آسیا، کشورهایی مانند بنگلادش، هند و پاکستان از فناوری نمک‌زدایی نه‌فقط برای شیرین‌سازی آب دریا، بلکه برای تصفیه آب شور در مناطقی استفاده می‌کنند که آب دریا به منابع زیرزمینی نفوذ کرده و آن‌ها را آلوده ساخته است.

افغانستان نیز از این فناوری برای نمک‌زدایی آب‌های زیرزمینیِ شورشده به دلایل غیرمرتبط با نفوذ آب دریا بهره می‌برد.

نحوه نمک‌زدایی چیست؟

نمک‌زدایی عمدتا به دو روش انجام می‌شود.

نخستین و رایج‌ترین روش، که از نظر مصرف انرژی نیز کم‌هزینه‌ترین است، اسمز معکوس (Reverse Osmosis) نام دارد. در این شیوه، آب شور تحت فشار از میان یک غشای نیمه‌تراوا عبور داده می‌شود که در نتیجه، آب از نمک و سایر مواد شیمیایی موجود در آب تصفیه می‌شود و این ترکیبات در غشا باقی می‌مانند.

روش دوم، نمک‌زدایی حرارتی است. در این روش، آب دریا یا دیگر منابع آب شور با حرارت تبخیر می‌شود و سپس بخار حاصل متراکم شده و به شکل آب شیرین جمع‌آوری می‌شود.

هزینه نمک‌زدایی

به طور کلی، نمک‌زدایی در گذشته یک فناوری پرهزینه بوده است، اما افزایش استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر ارزان‌تر و و بهبود بهره‌وری این روش، در سال‌های اخیر موجب کاهش قابل‌توجه هزینه‌ها شده است.

کارشناسان می‌گویند هزینه تولید آب شیرین از سال ۱۹۷۰ تاکنون تا ۹۰ درصد کاهش یافته است.

تحقیقات «مؤسسه بین‌المللی مدیریت آب» نشان می‌دهد که ترکیب نمک‌زدایی با توسعه صنعت انرژی خورشیدی، می‌تواند تا سال ۲۰۴۰ شیرین‌سازی آب دریا برای مصارف مختلف را در بسیاری از مناطق ساحلی به گزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه‌تر تبدیل کند.

با این حال، به گفته شرکت وئولیا (Veolia)، راه‌اندازی یک کارخانه بزرگ نمک‌زدایی با ظرفیت تولید روزانه ۵۰۰ میلیون لیتر آب شیرین، به حدود ۵۰۰ میلیون دلار سرمایه‌گذاری نیاز دارد.

همچنین، انتقال آب شیرین‌شده از دریا به مناطق خشک داخلی، از دیگر هزینه‌های عمده‌ای است که باید در نظر گرفته شود.

شکیل حیات، متخصص تغییرات اقلیمی، آب، فاضلاب و بهداشت در مؤسسه خیریه جهانی «کمک آبی» (WaterAid) که به ساخت نزدیک به ۱۰۰ کارخانه کوچک نمک‌زدایی در جنوب آسیا کمک کرده، می‌گوید: «در کشورهای در حال توسعه، هزینه‌ها همچنان مانعی جدی محسوب می‌شوند.»

او می‌افزاید: «برای بسیاری از این کشورها، احداث نیروگاه‌های کوچک خورشیدی برای تبدیل آب شور به آب آشامیدنی، نسبت به شیرین‌سازی آب دریا در مقیاس بزرگ، مقرون‌به‌صرفه‌تر است.»

مشکل نمک برجای مانده

یکی از چالش‌های عمده در فرآیند نمک‌زدایی، دفع پسماند حاصل از تصفیه آب شور است.

این پسماند به شکل آب‌نمک بسیار غلیظی باقی می‌ماند که پس از جداسازی نمک از آب دریا تولید می‌شود.

تخلیه مجدد این آب‌نمک به دریا، شوری و دمای آب را افزایش می‌دهد و می‌تواند به‌طور جدی بر توازن اکوسیستم‌های دریایی اثر منفی بگذارد؛ حتی ممکن است در اطراف محل‌های تخلیه، مناطقی خالی از حیات دریایی ایجاد شود.

برنامه محیط‌ زیست سازمان ملل اعلام کرده است که «در بیشتر فرآیندهای نمک‌زدایی، به‌ازای هر لیتر آب آشامیدنی تولید شده، حدود ۱/۵ لیتر مایع آلوده به کلر و مس ایجاد می‌شود. اگر این پسماند به‌درستی رقیق و در دریا پراکنده نشود، ممکن است توده‌ای متراکم از آب‌نمک سمی تشکیل شود که قادر است اکوسیستم‌های ساحلی و دریایی را تخریب کند.»

پژوهشگران، آثار منفی قابل‌توجهی بر مرجان‌ها و جلبک‌ها در خلیج عقبه - که مصر و عربستان سعودی را از هم جدا می‌کند - ثبت کرده‌اند.

با این حال، به نظر نمی‌رسد که با تشدید روند گرمایش زمین و افزایش بحران آب، این هزینه زیست‌محیطی مانعی برای گسترش روند نمک‌زدایی در اغلب مناطق جهان باشد.