ده روش تولید آب برای مقابله با خشکسالی

در پی کمبود آب مداوم در سراسر دنیا و شرایط خشکسالی های اخیر در غرب ایالات متحده امریکا و برخی از نقاط مختلف جهان، محققان و پژوهشگران بسیاری به تحقیق و بررسی و ارائه طرح های مختلف و جدید در رابطه با تکنولوژی های آب پرداختند تا بتوانند با خشکسالی مقابله کنند.

در این گزارش تصوری به ده نمونه از این طرح ها و پیشنهادات اعم از ساده و یا پیچیده یا حتی برگرفته از گذشته برای کمک به جمع آوری ، ذخیره و حمل و نقل آب می پردازیم .

تصویر شماره 1- آب شیرین کن (Desalination)

در حال حاضر امسال سومین سال خشکسالی شدید در کالیفرنیا است که باعث شده تا محققان به تکنولوژی های نسبتا قدیمی روی آورند . دستگاه آب شیرین کن ، آب دریا را از طریق دریچه های فشار بالا و غشاهای نیمه تراوا به آب نوشیدنی و قابل خوردن تبدیل می کند . در واقع به طور سنتی این فرآیند گران و انرژی بر است که با کمک تکنولوژی و نوآوری های اخیر می توان آن را به گزینه ای مناسب و با دوام نبدیل ساخت . شهر کارلسبد (Carlsbad) ایالت کالیفرنیای امریکا یک نمونه بزرگ از این دستگاه آب شیرین کن را در بخش غربی شهر نصب کرده و مورد استفاده قرار می دهد .

تصویر شماره 2- قدرت گل (Flower Power)

دستگاه های آب شیرین کن برای مقابله با خشکسالی موثر و کارآمد هستند اما از نظر زیبایی و چشم انداز مناسب نیستند . در دو سال گذشته شرکت ماشین آلات بین‌ المللی تجاری (IBM) و شرکت ایرلایت انرژی (Airlight Energy) با استفاده از سیستم فتوولتائیک حرارتی متمرکز بالا (High Concentration PhotoVoltaic Thermal) هم زمان به تولید انرژی خورشیدی و نمک زدایی از آب پرداخته اند. استفاده از سولارهایی به شکل گل آفتابگردان که به طور هم زمان از یک سیستم خنک کننده مایع استفاده کرده ، به طور بالقوه قادر است دو برابر یک دستگاه کوچک آب شیرین کن ، آب آشامیدنی آماده کرده و انرژی خورشیدی تولید کند . این سیستم برای  آپارتمان ها ، هتل ها و بیمارستان ها بسیار مناسب خواهد بود .

تصویر شماره 3- بازیافت (Recycling)

بازیافت آب در موارد استفاده مجدد و احیای سیستم های فاضلاب و بازگرداندن آن به سفره های آب زیر زمینی و یا مخازن به کار می رود . همراه با دستگاه های آب شیرین کن ، می توان با فن آوری های موجود برای استفاده در مقیاس های بزرگ آن را بهینه سازی کرد . پروژه آب خالص سن دیگو با سه روش مختلف  فیلتراسیون غشایی ، اسمز معکوس ، و ضد عفونی ماوراء بنفش ، آب فاضلاب را پیش از لوله کشی آب بازیافت به مخازن آب ، مورد عمل تصفیه قرار می دهد .

تصویر شماره 4-  ایر ارکید (Air Orchard)

سیستم های تولید آب متمایل به کار کردن در دمای های پایین هستند . این سیستم ایر ارکید (Air Orchard) برداشت آب در لیمای پرو با استفاده از رطوبت گیر ، رطوبت را به خارج از آن سیستم می فرستد. سپس با یک سیستم آبیاری قطره ای آب باغ های مجاور تامین شده و بیش از 2.500 سر کاهو در هفته را تولید می کند . بیلبورد تبلیغاتی این سیستم به وسیله دانشگاه مهندسی و تکنولوژی لیما (Lima's University of Engineering and Technology) در پرو ساخته است .

تصویر شماره 5- تابلوها و بیلبوردهای تبلیغاتی بیشتر (More Billboards)

بیلبورد تبلیغاتی ایر ارکید (Air Orchard) یکی از چندین پروژه تبلیغاتی هوشمندانه ساخته شده توسط دانشگاه مهندسی و تکنولوژی لیما است که به دفاع از راه حل های مهندسی در مسائل زیست محیطی می پردازد. در این تبلیغ ژنراتور آب آشامیدنی را نشان می دهد که رطوبت هوا را می کشد و آن را توسط یک دستگاه تصویه در پایه ، به آب آشامیدنی تبدیل کرده و ارائه می دهد . بر اساس گزارش هواشناسی رطوبت هوای شهر لیما حدود هشتاد درصد در سال اعلام شده است .

تصویر شماره 6- کانال های پیش از تاریخی (Prehistoric Canals)

شهر لیما پس از قاهره به عنوان دومین شهر بزرگ بیابانی جهان شناخته می شود و برای قرن ها از مشکلات کمبود آب رنج برده است . با یک ابتکار جدید ، با استفاده از احیای کانال های سنگی باستانی می توان آب را از رودخانه های رشته کوه آند به این منطقه کشاند . قابل ذکر است که این کانال ها مربوط به دوره پیش از تمدن اینکاها (تمدن سرخپوستان امریکای جنوبی) بین 500 تا هزار میلادی بوده است .

تصویر شماره 7- توری های مه (Fog Nets)

فکر و ایده برداشت آب از مه با شبکه های توری مه ، از مدت ها پیش بیان شده بود و برخی از پروژه های بزرگ و مهم این سیستم را در نقاط مختلف جهان آزمایش کردند که قابل توجه ترین آنها در شیلی بوده است . چند سال پیش ایمک هولر (Imke Hoehler) دانشجوی آلمانی رشته طراحی ،  یک شبکه تور مه قابل حمل و تاشو را طراحی و ساخته است که به طور بالقوه می تواند روزانه در شرایط مناسب بیست لیتر آب از مه برداشت کند . 

تصویر شماره 8- سیستم عملکرد میکروسکوپی گیاهان رطوبت گیر (Bioinspiration)

در ماه مارس سال جاری میلادی، یک تیم از دانشمندان ژاپنی ، پژوهش عملکرد میکروسکوپی از گیاهان رطوبت گیر را در طراحی نسل جدید سیستم های جمع آوری آب ارائه داده اند . تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان می دهد که این گیاهان با استفاده از موهای مخروطی شکل برای گرفتن و ذخیره آب اقدام کرده و سپس با تغییر شکل آن رطوبت را در شرایط خشک رها کرده و منتشر می سازند . این تیم تحقیقاتی امیدوار هستند که با تکنولوژی فیبر پیشرفته بتوانند به تکثیر آنها بپردازند .

تصویر شماره 9- کاپیتان کرک (Captain Kirk)

خشکسالی جهانی و کمبود آب می تواند وحشتناک باشد اگر غیر قابل حل به نظر رسد . ویلیام شاتنر (William Shatner) در یک فیلم علمی – تخیلی نقش کاپیتان کرک (Captain Kirk) را ایفا کرده است. او و نویسنده علمی تخیلی به تازگی طرحی را برای لوله کشی آب از شمال غربی اقیانوس آرام به بخش خشک کالیفرنیا ارائه داده اند که البته جزئیات طرح دارای ابهاماتی است. اما خطوط لوله کشی آب از راه دور و در مسیر های طولانی سابقه ای تاریخی در ایالات متحده امریکا دارد و در این رابطه چند پروژه در مراحل مختلف ، در حال اجرا است .

تصویر شماره 10- بیل گیتس و اومنی پروسسور 100S (Bill Gates & the Omniprocessor S 100)

طراحی و ساخت این سیستم توسط شرکت مهندسی Janicki Bioenergy مستقر در واشنگتن بوده و با استفاده از گرما گنداب و فاضلاب را به آب تبدیل می کند . این شرکت کمک مالی خود را از بنیاد بیل و ملیندا گیتس (Bill and Melinda Gates) دریافت کرده است. برنامه ریزان این طرح در حال بررسی اجرای آن بر روی فاضلاب یک جامعه صد هزار نفری هستند. در این سیستم ، فاضلاب را به شدت حرارت داده تا حدی که کامل خشک شود و بخار آب حاصل از این عمل را پس از طی مراحل مختلف و سنگین تصفیه به آب آشامیدنی تبدیل می کند .

منبع
 

No tags for this post.