جهان در بحران
بحران کمبود آب
فکر آب کن/27
وقتي شور، شيرين مي شود!/29
بحران گرمايش جهاني
معناي واقعي تغييرات اقليمي/34
تاثيرات خورشيد بر آب و هواي زمين/36
در اواخر سال گذشته ميلادي برگزاري اجلاس کپنهاک توجه همه دنيا را به خود جلب کرده بود.گرمايش جهاني مسئله اي است که دانشمندان سال هاست خطر آنرا براي زيست انسان و ديگر موجودات اين سياره گوشزد مي کنند؛ اما فاکتورهاي سياسي و اقتصادي و پيچيدگي روابط کشورها در حيطه بين المللي، موجب شده تا نتوان به توافقي بين المللي و کارآمد در اين زمينه دست يافت.اجلاس کپنهاک نيز از اين آسيب مصون نماند و به نظر مي رسد تا دستيابي به يک هم بستگي جهاني براي نجات زمين، راه دشواري در پيش است.اما در اين ميان، برگزاري چنين اجلاس هايي با پوشش رسانه اي فراوان، حداقل اين مزيت را دارد که عموم مردم را در خصوص خطرهاي موجود آگاه مي کند.حال اگر رسانه هاي علمي بتوانند ازاين وضعيت نهايت استفاده را ببرند و با تشريح علمي مسئله و خطرهاي موجود و ارائه راه حل هايي براي برون رفت از اين وضعيت، جامعه را آگاه تر کنند، مي توان اميدوار بود که اين راه دشوار، سريع تر طي مي شود.در صفحات پيش رو، دو بحران اساسي که جهان امروزه با آن دست به گريبان است را بررسي کرده ايم:بحران کمبود آب و بحران گرمايش جهان.اميدواريم با جدي گرفتن هشدارها و با مسئوليت پيري بيشتر هر يک از ما براي کاستن از خطرها، به نجات خود و سياره مان کمک کنيم.
بحران جهاني آب
ترجمه:مريم نبي زاده
منبع:اکونوميست، سپتامبر 2009
هر کدام از ما به طور متوسط در روز دو ليتر آب مي نوشيم.اما اگر بخواهيم آب مصرف شده را براي توليد مواد غذايي که به صورت روزانه مصرف مي کنيم را به حساب آوريم، با رقم خيره کننده و باور نکردني 3 هزار ليتر در روز مواجه خواهيم شد؛ يعني اين که ما در هر روز بيش از 3002 ليتر آب مصرف مي کنيم!تحقيقات نشان داده است که مقدار آب مصرفي براي توليد غلات و سبزيجات به مراتب بيش از آب مورد نياز براي فراورده هاي گوشتي است.اين مسئله از آنجا ابعاد جدي تري به خود مي گيرد که بدانيم در هر سال، بيش از 2 هزار کيلومتر مربع بر ميزان زمين هاي کشاورزي در جهان افزوده مي شود و به تبع آن، نياز به آب افزايش مي يابد.
افزايش تقاضا براي آب با کاهش شديد منابع آبي مسطحي و زيرزميني همراه شده است و اين مسئله در نتيجه گرمايش کره زمين ابعاد وخيم تري يافته است.به عقيده کولين چارترز، (1)مديرعامل موسسه مديريت بين المللي(IWMI)،بهترين وبه عبارت روشن تر تنها راه حل موجود براي مقابله با بحران کم آبي، استفاده بهينه و صرفه جويي در مصرف آب در سه سطح کشاورزي، صنعت و مصارف خانگي است.
بر اساس آمار منتشر شده توسط نهادهاي بين المللي، بيش از 1/2 ميليارد نفر از مردم جهان (چيزي نزديک به يک پنجم جمعيت جهان)در مناطق خشک و کم آب زندگي مي کنند.
سهم بخش کشاورزي در مصرف آب، بيش از 70 درصد است و در نتيجه اولويت اصلي براي صرفه جويي در مصرف اين مايه حيات، به همين بخش مربوط مي شود.کاهش شديد منابع آبي و به عبارت روشن تر، خشک شدن اراضي کشاورزي در مناطقي چون شمال چين، جنوب اسپانيا و غرب آمريکا، زنگ خطر را براي دست اندر کاران امر به صدا درآورده است.با اين همه، بسياري از دولتمردان، ترجيح مي دهند به دليل حفظ آراي انتخاباتي خود نزد کشاورزان و يا حمايت از اقشار فقير و آسيب پذيري چون کشاورزان،از فشار آوردن برمصرف کنندگان پر مصرف خودداري و آب بهاي مصرفي آنها را بسيار پايين تر از بهاي واقعي آن دريافت کنند.
"آنتون فرورت"(3)رئيس بخش آب در شرکت فرانسوي ويولينا اينوايرومنت (4)، بر اين اعتقاد است که يکي از بهترين راه هاي مقابله با بحران کم آبي،توجه بيشتر و هدفمندتر به مديريت پساب ها و بازگرداندن فاضلاب به چرخه مصرف به ويژه در بخش هاي صنعت و کشاورزي است به گفته آقاي فرورت، هزينه تصفيه فاضلاب هاي خانگي و استفاده مجدد از آنها براي مصارف کشاورزي و صنعتي، کمتر از يک سوم هزينه شيرين کردن آب درياهاست و علاوه بر اين، موجب کاهش آلودگي محيط زيست نيز مي شود.او پيش بيني مي کند فعاليت هاي مرتبط با بازيافت فاضلاب و استفاده دوباره از آب هاي مصرفي، در دهه دوم قرن بيست و يکم در يکي از فرايندهاي غالب واصلي سازمان هاي زيست محيطي و دولت ها تبديل شود.
آب را غنيمت شمريم
علت اصلي اين همه اسراف در مصرف آب، به کارگيري روش هاي سنتي و نادرست آبياري است که براي حل اين معضل بايستي به گزينه هايي چون آبياري تحت فشار و قطره اي توجه جدي تر و دقيق تري داشت.
علاوه براين، براي مديريت نزولات جوي و آب هايي که به صورت باران يا برف در اختيار ما قرار مي گيرند، نيز بايد چاره اي انديشيد.توسعه کشاورزي ديم و کنترل آب هاي روان در فصول پربارش سال، از جمله گزينه هاي مطلوب به حساب مي آيد.بايد دانست که مديريت آب هاي روان فقط در ساختن سدها و آب بندها خلاصه نمي شود، بلکه از روش هاي ارزان تر و ساده تري چون پمپاژ آب هاي روان به سمت حوضچه ها و آبگيري هاي طبيعي نيز مي توان بهره برد.
آقاي "مولدن"(5)،از پژوهشگران IWMI، نمونه جالبي در مورد مديريت بهينه آب در ازبکستان ذکر مي کند.در ازبکستان، کشاورزان يک سهميه آب مشخص دارند که در هر حال (چه زماني که به آب نياز دارند و چه زماني که نيازي به آن ندارند)دراختيارشان قرار مي گيرد.اين کشاورزان توانسته اند با احداث آب انبارهايي درمزارع خود، يک نوع "بيمه آب"براي خود ايجاد کنند که به آنها امکان مي دهد تا زمان بروز خشکسالي و نبود آب کافي، از اين ذخاير استراتژيک استفاده کنند.
به گفته آقاي مولدن، اين ابتکار کشاورزان ازبک موجب کاهش مصرف آب کشاورزي در اين کشور به ميزان 30 درصد شده است.برنج کاران نيز مي توانند با زمان بندي درست آبياري و استفاده از شلتوک هايي که به مقدار کمتري آب نياز دارند، آب کمتري مصرف کنند.گندم کاران هم مي توانند با اضافه کردن مقداري مالچ (کاه و برگ مخصوصي که براي حفظ گياه گندم دور آن مي ريزند-مترجم)از خاصيت جذب بالاي آن به منظور جذب حداکثري آب باران بهره ببرند.کارشناسان همچنين پيشنهاد مي کنند که کشاورزان در مناطق کم آب و تشنه اي چون خاورميانه، از کاش محصولاتي چون پرتقال که نيازمند مقادير زيادي آب هستند، خودداري کنند و به جاي آن به پرورش محصولات ديگري چون زيتون و خرما که به آب بسيار کمتري نياز دارند، روي آورند.
از فناوري هاي پيشرفته نيز مي توان براي کاستن مصرف آب کمک گرفت."پاسکواله استداتو"(6)، از کارشناسان ارشد سازمان فائو (7)وابسته به سازمان ملل، معتقد است که مدرن کردن و علمي ساختن کشاورزي، فقط به استفاده از کودهاي جديد يا بذرهاي بهتر و پرمحصول تر خلاصه نمي شود؛ بلکه مي توان از نرم افزارهاي رايانه اي و حتي ماهواره ها نيز در اين ميان استفاده کرد.کارشناسان فائو درحال مطالعه بر روي طرحي هستند که درصورت عملي شدن،مي توان با استفاده از اطلاعات ارسالي ماهواره ها در مورد درجه حرارت هوا و سطح زمين هاي کشاورزي و محاسبه ميزان جذب خاک و ميزان تبخير آب در ساعات مختلف روز، بهترين موقع براي آبياري مزارع و مقدار آب مورد نياز براي آبياري سطوح زير کشت را تعيين کرد و بدين ترتيب از هدر رفتن آب به نحو قابل توجهي کاست.
پي نوشت ها :
1-Colin Charters/2-International Water Management Institute/3-Antonie Frerot/4- Veolia Environment/5-Molden/6-pasquale steduto/7-Food and Agriculture organization (FAO)
فکر آب کن!
ترجمه:مجتبي خليل ارجمندي
منبع:اکونوميست، آگوست 2009
"آب در قرن بيست و يکم، به مانند قرن بيستم داراي ارزش حياتي و استراتژيک خواهد بود."اين جمله را "آندرو ليوريس"که رئيس يک شرکت توليد کننده مواد شيميايي در آمريکاست، بر زبان آورده است.او معتقد است که در سال هاي آينده، آب به يکي از دغدغه ها و در عين حال، عامل برتري کشورها و اقتصادها نسبت به يکديگر تبديل خواهد شد.متاسفانه ذخاير آب شيرين و قابل استفاده جهان به مانند ذخاير نفت، به سرعت در حال کاهش است که اين مسئله با توجه به رشد روزافزون جمعيت و تقاضا براي مصرف آب، نگران کننده تر به نظرمي رسد.
با اين همه، تفاوتي اساسي بين آب و نفت وجود دارد و آن اين که بشر توانسته با تحقيق و مطالعه بر روي انرژي هاي جايگزين،ازنياز خود به نفت بکاهد؛اما هنوز نتوانسته حتي فکر يافتن ماده مشابه آب را به مخيله اش وارد کند و حتي نتوانسته از ميزان مصرف جهاني آن بکاهد.
بر اساس بررسي جديد بانک گلدمن ساکس، ميانگين مصرف جهاني آب هر 20 سال دوبرابر مي شود که اين روند با توجه به تغييرات زيست محيطي و گرم شدن کره زمين، شديدتر و خطرناک تر شده است؛ به نحوي که در سال هاي اخير بر ميزان خشکسالي هاي شديد و فراگير افزوده شده است.
صنعتي شدن افسارگسيخته و بدون برنامه ريزي، به ويژه در کشورهاي فقير، موجب آلوده شدن شديد و گسترده رودخانه ها و سفره هاي آب زيرزميني شده است.در کشورهاي توسعه يافته تر نيز مکانيزه شدن کشاورزي وافزايش تقاضا براي مواد غذايي، موجب شکل گيري مزارع جديد و افزايش برداشت آب از چاه هاي عميق شده است.
به فهرست مصرف کنندگان عمده آب بايد صنايع بزرگ را نيز اضافه کرد که علاوه بر مصرف مقادير قابل توجهي آب پاک، طبيعت و محيط زيست را مورد لطف قرار داده و مقادير عظيمي فاضلاب صنعتي و آب هاي ناپاک و آلوده را به مادر طبيعت تحويل مي دهند!
مقدار آب مصرفي در بخش صنعت بسيار بيشتر از آن چيزي است که بسياري از ما فکر مي کنيم کمتر محصولي را مي توان يافت که براي توليد آن، مقدار زيادي آب مصرف نشده باشد.بر اساس تحقيق اخير بانک جهاني مورگان، ميزان آب مصرفي پنج شرکت بزرگ توليد کننده مواد غذايي جهان در هر سال بيش از 575 ميليارد ليتر است که به اندازه مصرف کل مردم جهان در يک روز است!
اگرچه بخش عمده آب مصرفي جهان به بخش کشاورزي مربوط مي شود، اما بايد دانست که توليد بسياري از محصولات و خدمات به طور مستقيم يا غيرمستقيم به مصرف آب متکي است.به عنوان مثال، براي توليد يک قطعه نيمه رساناي 200 ميلي ليتري مورد استفاده در صنعت ساخت تراشه هاي رايانه اي، بيش از 13 متر مکعب آب مصرف مي شود.بي دليل نيست که بر اساس گزارش اخير سازمان محيط زيست آمريکا،نزديک به 25 درصد آب مصرفي در"دره سيليکون"(silicion Valley)،(مرکز شرکت هاي صاحب فناوري هاي نوين رايانه اي و الکترونيکي در کاليفرنياي آمريکا؛شرکت هايي نظير اپل،مايکروسافت، گوگل و ياهو دراين منطقه قرار دارند)به ساخت تراشه هاي رايانه اي اختصاص دارد.
توليد انرژِي نيز به آب وابسته است و بدون آن نمي توان انرژي چنداني توليد کرد.در آمريکا، در هر سال بيش از 40 درصد آب برداشت شده از درياچه ها و درياها در نيروگاه ها و به منظور خنک کردن تاسيسات آنها مورد استفاده قرار مي گيرد.
آب را گل نکنيم!
مشکل آلوده بودن آب فقط مختص چين نيست، بلکه در کشورهاي صنعتي ديگر نيز شرايط مشابهي حاکم است و دست اندرکاران امر را نگران کرده است.دولت استراليا در ماه هاي اخير چند شرکت صنعتي بزرگ را به دليل آلوده ساختن آب هاي زيرزميني و سطحي تعطيل کرده است.در مناطق کم آب تر استراليا نيز چند نيروگاه بزرگ به علت کمبود آب مناسب و پاک، مجبور به کاهش ظرفيت توليد و در برخي موارد تعطيل شده اند.بر اساس آمار منتشر شده توسط موسسه Insights Risk، بيش از 40 درصد از هزار شرکت برتر و بزرگ جهان، از مشکلات ناشي از کمبود يا آلوده بودن آب رنج مي برند.
چه بايد کرد؟
شرکت کوکاکولا نيز برنامه جامع و فراگيري را براي بازيافت فاضلاب در تمامي کارخانجات خود در سرتاسرجهان به مرحله اجرا درآورده است و علاوه بر اين، برنامه هاي آموزشي جديدي را براي کاهش مصرف و بهبود بهره وري آب در مناطق شهري و روستايي اطراف محل کارخانجات خود در نظر گرفته است.بسياري از شرکت هاي ديگر نيز تمامي فعاليت هاي مرتبط با مديريت آب و فاضلاب را به شرکت هاي متخصص اين کار سپرده اند و از مزاياي آن بهره مند شده اند.
ابداع روشي نوين براي شيرين کردن آب درياها
ترجمه:مريم نبي زاده
منبع:اکونوميست، سپتامبر2009
بخش عمده اي از سطح سياره زمين را آب فراگرفته است.با اين همه، نزديک به 97 درصد اين آب ها شور و غيرقابل نوشيدن اند واز 3 درصد باقي مانده نيز بخشي به صورت يخ زده و غيرقابل مصرف در قطب ها و برفراز قله کوه ها وجود دارد.به همين دليل است که نزديک به يک پنجم جمعيت جهان از کمبود آب آشاميدني مطلوب رنج مي برند و پيش بيني مي شود در دهه هاي آينده بخش بيشتري از جمعيت جهان دچار کم آبي و پيامدهاي منفي ناشي از آن شوند.
يکي از گزينه هاي مطرح براي مقابله با بحران کم آبي، شيرين کردن آب درياها و نمک زايي از آنهاست که البته راه حلي گران و پرهزينه است و به مقدار قابل توجهي انرژي نياز دارد.در نتيجه، با توجه به تلاش کشورها براي کاستن از مصرف انرژي و بحث گرمايش زمين، ادامه دادن به طرح هاي شيرين سازي آب درياها با استفاده از روش هاي سنتي و رايج، توجيه چنداني ندارد.
اسپارو و زوشي که شرکتي به نام "سالت ورک تکنولوژي"(4)را تاسيس کرده اند، در نخستين گام به منظور آزمايش اين روش جديد، بخشي از ساحل دريا در ونکوور را به پروژه خود اختصاص دادند و آن را به سه بخش جداگانه تقسيم کردند و در هر کدام از آنها، از روش خاصي براي شيرين کردن آب شور درياها بهره بردند.در روش اول، آنها اقدام به گرما دادن به آب دريا و بخار کردن بخشي از آن کردند و پس از آن، بخار توليد شده را تحت فشار قرار دادند (که البته در اين بخش، به مقدار زيادي انرژي برق نياز است.)
در روش دوم، فرايند اسمزي (تاثيرپذيري و تاثيرگذاري شيميايي)به صورت معکوس اجرا مي شود؛ به اين ترتيب که با استفاده از پمپ هاي فشار قوي، آب شور به سمت يک پرده مخصوص که داراي سوراخ هاي بسيار ريزي است، پاشيده مي شود و در نتيجه نمک موجود درآب دريا از آب شيرين جدا مي شود.
اين روش نيز نيازمند مصرف مقادير قابل توجهي انرژي برق است.به عنوان مثال، براي شيرين کردن هزار ليتر آب دريا و تبديل آن به آب قابل آشاميدن، 3/7 کيلووات ساعت برق مورد نياز است.
در روش سوم، که روش ابتکاري و جديد اسپارو و زوشي محسوب مي شود، مقدار بيشتري آب شيرين با استفاده از مقدار کمتري انرژي توليد مي شود.در اين روش، ابتدا آب دريا به درون يک استخر کم عمق و با کف سياه رنگ اسپري مي شود.سياه بودن کف استخر موجب مي شود تا حجم بيشتري گرما از خورشيد جذب و به آب موجود در استخر منتقل شود؛ و ميزان غلظت نمک موجود در آب دريا از 3/5درصد اوليه(حالت طبيعي)به بيش از20درصد افزايش مي يابد (بدون اين که هيچ گونه برق يا هر انرژي ديگري غير از انرژي رايگان خورشيدي براي تبخير آب شور استفاده شود.)در مرحله بعد، اين آب به سمت محوطه ويژه اي که حاوي آب تصفيه نشده دريا است، هدايت و از آنجا به سمت واحد نمک زدايي منتقل مي شود.
آن چه که اسپارو و زوشي طراحي کرده اند، يک نوع مدار الکتريکي طبيعي است که در آن، به جاي اين که جريان الکتريکي به وسيله الکترون ها حمل شود، از اتم هاي بارداري به نام يون براي جابه جايي جريان الکتريکي استفاده شده است که در نتيجه فعل و انفعالات شيميايي بين آب هايي که با درجه غلظت متفاوت نمک به وجود آمده اند.
اين دو يون، در دو جهت مخالف هم در مدار حرکت مي کنند؛ و در زمان مخلوط شدن چهار جريان آب وارد شده از چهار استخر مختلف (که داراي درجات متفاوتي از غلظت نمک هستند)، به اوج فعاليت و فعل و انفعال شيميايي خود مي رسند.
اين چهارجريان درمحلي به نام"پل هاي يوني"(5)که ازجنس پلي استيرن است،با هم تلاقي مي کنند.پلي استيرن داراي خاصيت جداسازي يون هاي مثبت و منفي است؛ در اين صورت که فقط يکي از دو يون سديم يا کلريد مي تواند از آن عبور کند.در اين زمان، يک واکنش کاملا طبيعي ديگر نيز بين جريان هاي مختلف آب ورودي به اين محوطه روي مي دهد و آن، انتقال نمک از آب هاي پرنمک تر به سمت آب هاي کم نمک تر است.اين واکنش طبيعي، به واسطه تفکيک شدن يون هاي سديم و کلريد در منطقه پل هاي يوني تقويت شده و در نهايت،آب شيرين و بدون نمکي در بخشي از مدار به دست مي آيد که مي توان آن را به سمت بخش بسته بندي يا لوله هاي مخصوص انتقال يا تصفيه آب (بخش ميکروب زدايي)هدايت کرد.به عبارت روشن تر، اسپارو و زوشي توانسته اند با کمک گرفتن (و به عبارت بهتر الهام گرفتن)از طبيعيت، سيستمي را طراحي کنند که در آن، پس از افزودن بر غلظت نمک موجود در بخشي از آب شور ورودي سيستم، آن را در مجاورت آب هاي شوري با غلظت پايين تر قرار مي دهند واز خاصيت انتقال طبيعي نمک از آب هاي شورتر به سمت آب هاي کم نمک تر، به بهترين نحو بهره مي گيرند و اين کار را با صرف کمترين انرژي الکتريکي انجام مي دهند.
نکته جالب تر اين که اسپارو و زوشي طرح جامعي را در دست بررسي دارند که بر اساس آن، مي توان اين سيستم تصفيه آب شور را در دو مقياس صنعتي و خانگي مورد استفاده قرار داد.
آن چه که در بالا ذکر شد، وصف سيستم صنعتي طبيعي آب شور بود.در سيستم خانگي تمامي مراحل کار در يک دستگاه به اندازه يک يخچال متوسط انجام مي شود و تنها بخشي از کار که نيازمند مصرف انرژي است، همان پمپاژ آب به درون سيستم است؛ چرا که بقيه کارها را خود طبيعت يعني آب دريا و خورشيد انجام مي دهند.
پي نوشت ها :
1-Ben sparrow/2-Joshua Zoshi/3-Simon Fraser University/4- saltworks Technilogies/5-Ion bridges
