به گزارش راسخون؛ مدیرعامل آب منطقه‌ای گلستان از موافقت وزارت نیرو برای شیرین‌سازی آب دریای خزر خبر داد و گفت: مجوز شیرین‌سازی ۳۲میلیون مترمکعب از آب دریای خزر صادر شده است. سیدمحسن حسینی با بیان اینکه تقریباً همه آب شرب استان از منابع زیرزمینی تأمین می‌شود، اظهار داشت: بخش زیادی از آب شرب در استان از منابع سفره‌های زیرزمینی و غیرقابل اتکا است برای همین در برنامه‌های میان‌مدت به‌دنبال استفاده از ظرفیت سدها هستیم. بخشی از آب شرب استان را هم در افق 1425 باید از طریق شیرین‌سازی آب دریا تأمین کنیم.

وی گفت: مطالعات و برآوردهای متعددی در این باره انجام شده است و درخواست استان مجوز 100 میلیون مترمکعب شیرین‌سازی آب دریای خزر است تا 50 میلیون مترمکعب آب شیرین تولید شود که عمدتاً در شهرستان‌های غرب استان از جمله بندرترکمن، گمیشان و کردکوی مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

مدیرعامل آب منطقه‌ای استان گلستان افزود: پیگیری‌های زیادی را از سال 98 تاکنون انجام دادیم و بر اساس این پیگیری‌ها فعلاً با بخشی از این درخواست موافقت شده است، بر همین اساس حدود 32 میلیون مترمکعب مجوز شیرین‌سازی برای تأمین نیاز شرب و بهداشتی نقاط جمعیتی از آب دریای خزر در افق 1425 موافقت شده است.

حسینی بیان داشت: برای بقیه این درخواست نیز تأکید شده است با قید فوریت نسبت به تدقیق منابع و مصارف در افق 1425 با استفاده از سندهای مختلفی که در زمینه آب وجود دارد، مطالعات لازم انجام شود. شرکت‌های آب منطقه‌ای و آب و فاضلاب کشور برای باقی‌مانده این تخصیص باید یک سری اقدامات از جمله مطالعات تکمیلی را انجام دهند تا مجوز باقی‌مانده این درخواست هم صادر شود که کارهای لازم در حال انجام است.

آیا شیرین سازی آب دریا راهکار جبران کمبود آب در دنیاست؟

تغییرات اقلیم و پدیده گرم شدن زمین همزمان با رشد سریع جمعیت در دنیا در چند دهه اخیر، بحران کمبود آب را به عنوان یک نگرانی جدی در دنیا مطرح نموده است. اقیانوس ها و دریاها ۷۰ درصد سطح کره زمین را به خود اختصاص می دهند و ۹۶ درصد از کل موجودی آب کره خاکی را در خود جای داده اند. به طور یقین استفاده از این منابع آبی که گستردگی بالایی در سطح کره زمین دارند، راهکاری برای بهبود وضعیت کم آبی در دنیاست. ولی تا چند دهه گذشته شوری این منابع آبی مهمترین مانع بکارگیری آنها در مصارف مختلف اعم از آشامیدنی، کشاورزی و صنعت بوده است.

نمک زدایی به عنوان تنها راهکارکاهش املاح محلول آبهای شور با هدف بهره برداری در مصارف مختلف است. اولین واحد نمک زدایی در مقیاس صنعتی در سال ۱۹۵۵ در ایالات متحده ساخته شد. این واحد با بهره گیری از فرایند MSF که براساس تبخیر و تقطیر آب شور به منظور جداسازی نمکهای محلول است، طراحی و ساخته شد. در سالهای بعد فرایندهای حرارتی نمک زدایی با هدف بهینه سازی مصرف انرژی توسعه پیدا کردند و تا امروز در شیرین سازی آب دریا در نقاط مختلف دنیا مورد استفاده قرار می گیرند.

فرایند اسمز معکوس، فرایند اقتصادی دیگری است که در شیرین سازی آبهای شور از آن استفاده می شود. در این فرایند آب دریا با فشار بالا از غشای نیمه تراوا یا ممبران با هدف جداسازی نمکهای محلول از آب شور عبور داده می شود. طی این فرایند آب دریا به دو جریان آب شیرین و آب خیلی شور تقسیم می شود که آب خیلی شور مجدداً به دریا بازگردانده می شود. فناوری اسمز معکوس و دستگاه های تصفیه آب صنعتی مبتنی بر آن اگرچه قدمت کمتری نسبت به فرایندهای حرارتی دارد ولی امروزه به عنوان اقتصادی ترین روش شیرین سازی آب دریا در احجام وسیع مورد استفاده قرار می گیرد.

هم اکنون ظرفیت شیرین سازی آبهای شور در دنیا به بیش از ۱۰۰ میلیون مترمکعب در روز رسیده است. این بدان معناست که حدود سیصد میلیون نفر در نقاط مختلف دنیا از آبهای تولید شده در واحدهای نمک زدایی استفاده میکنند. کاهش هزینه های شیرین سازی آب و کمبود آب در نقاط مختلف دنیا، افزایش خیره کننده ظرفیت نمک زدایی آبهای شور را در دهه اخیر به دنبال داشته است.

اگرچه هزینه های تولید آب شیرین از آب دریا اعم از هزینه های تولید و هزینه های زیست محیطی، نسبت به منابع آب شیرین طبیعی بسیار بالا است. ولی در بسیاری از نقاط دنیا، شیرین سازی آب دریا برای تداوم فعالیتهای انسانی یا صنعتی اجتناب ناپذیر است. افزایش تقاضا و کمبود منابع منجر به بالا رفتن بهای آب و توجیه پذیری ایجاد واحدهای آب شیرین در مناطق ساحلی می شود. ولی رشد و توسعه پایدار مستلزم احترام به محیط زیست و منابع آبی است. از اینرو وظیفه مهم نهادهای حکومتی و مردمی محافظت از محیط زیست، پاسداری و نگهبانی از منابع آبی به عنوان یک وظیفه انسانی و میهنی است.

سرمایه گذاری اولیه طرح های آب شیرین کن آب دریا

میزان سرمایه گذاری اولیه طرح های آب شیرین کن آب دریا به عوامل متعددی بستگی دارد. ظرفیت شیرین سازی و کیفیت آب خام دریا از مهمترین عوامل تعیین کننده در حجم سرمایه گذاری ثابت اولیه هستند. کیفیت آب دریا نیز به شاخصهای متعددی نظیر شوری، کدورت، آلودگیهای صنعتی/شهری، ذرات معلق نامحلول و میزان فعالیت بیولوژیک، وابسته است.

افزایش شوری آب دریا به دلیل افزایش فشار پمپهای مورد نیاز برای فرایند اسمز معکوس، به طور مستقیم هزینه های مربوط به شیرین سازی آب را افزایش می دهد. میزان شوری یا کل ذرات محلول(TDS) در آب دریاچه ها، دریاها یا اقیانوسها با یکدیگر متفاوت است. شوری آب خلیج فارس به عنوان یکی از دریاهای آزاد، حتی از 48000 میلیگرم در لیتر در برخی مناطق تجاوز می کند که شیرین سازی آب این خلیج را دشوارتر از دیگر دریاهای آزاد یا اقیانوس ها می کند.

برداشت آب از دریا(Intake) و پیش تصفیه(Pretreatment) از بخشهای اصلی واحدهای آب شیرین کن دریایی هستند. تا کنون فناوریهای مختلفی برای برداشت آب خام از دریا توسعه پیدا کرده اند که هدف اصلی آنها تأمین پایدار آب با بهترین کیفیت برای غشاهای اسمز معکوس است. بخش پیش تصفیه نقش بسیار مهمی را در واحدهای نمک زدایی اسمز معکوس بازی می کند. مناسب سازی کیفیت آب دریا از نظر کدورت، ذرات معلق نامحلول و فعالیت میکروارگانیسم ها برای ورود به فرایند اسمز معکوس در بخش پیش تصفیه انجام می شود. غشاهای اسمز معکوس بسیار در مقابل آلودگیهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آب دریا آسیب پذیر هستند. این بدان معناست که کارایی پایین بخش پیش تصفیه، ارتباط مستقیمی با کاهش طول عمر ممبرانها دارد و کاهش طول عمر غشاها به معنی افزایش هزینه های بهره برداری و افزایش بهای تمام شده آب تولیدی خواهد بود.

دفع شورابه واحد اسمز معکوس به طبیعت، تصفیه نهایی، ذخیره سازی و توزیع آب نیز بخشی از سرمایه گذاری ثابت اولیه آب شیرین کن ها را به خود اختصاص می دهند. رعایت ملاحظات زیست محیطی برای دفع شورابه و محافظت از اکوسیستم دریا و نواحی ساحلی در برخی از مناطق هزینه بالایی را به واحدهای آب شیرین کن تحمیل می کند.

هزینه سرمایه گذاری اولیه برای واحدهای بزرگ آب شیرین کن RO (بیش از 50 هزار مترمکعب در روز) مشتمل بر هزینه های برداشت آب خام، پیش تصفیه، واحد اسمز معکوس، تصفیه نهایی و دفع شورابه، از 1/1 تا 8/1 میلیون دلار برای تولید هر 1000 متر مکعب آب شیرین در روز، متغیر است. این بدان معناست که هزینه سرمایه گذاری اولیه(CapEx) برای احداث یک آب شیرین کن با ظرفیت 50،000 مترمکعب در روز در سواحل خلیج فارس برابر با 70 تا 85 میلیون دلار خواهد بود. (این برآورد سرمایه گذاری، هزینه های مربوط به تولید انرژی الکتریکی به صورت محلی را شامل نمی شود.) این در حالی است که به علت بالاتر بودن کیفیت آب دریا، هزینه سرمایه گذاری اولیه برای احداث آب شیرین کن با همین ظرفیت در دریای مدیترانه تا 15 درصد پایینتر است.

هزینه های بهره برداری و نگهداری آب شیرین کن های آب دریا

بهره برداری از واحدهای تصفیه آب صنعتی همانند هر واحد تولیدی، مستلزم صرف هزینه های مستقیم و غیر مستقیم تولید است. فرایند شیرین سازی آب دریا، در گروه فرایندهای انرژی بر تقسیم بندی می شود. تولید هر مترمکعب آب شیرین از دریا، 3 تا 4 کیلووات ساعت، برق مصرف می کند که عموماً مصرف کننده های این انرژی، پمپهای الکتریکی هستند. هزینه های مصرف انرژی الکتریکی، بخش بزرگی از هزینه های بهره و نگهداری را به خود اختصاص می دهد. سهم هزینه های مصرف برق با توجه به بهای انرژی الکتریکی در کشورهای مختلف با یکدیگر متفاوت است. در کشور ما به دلیل وجود یارانه های انرژی الکتریکی، هزینه های مصرف برق اعم از دیماند و کیلووات ساعت مصرفی، حدود 25 درصد از هزینه های تولید آب شیرین را در واحدهای بزرگ آب شیرین کن تشکیل می دهد. ولی در کشورهای دیگر بعضاً این سهم تا 45 درصد افزایش پیدا می کند.

هزینه های مربوط به مواد شیمیایی و مصرفی نیز سهم قابل توجهی از هزینه های تولید را شامل می شوند. کارخانه های شیرین سازی آب دریا، در بخشهای مختلف از تزریق مواد شیمیایی در فرایند تولید استفاده می کنند. مواد شیمیایی منعقد کننده و کمک منعقد کننده، اسید، باز، مواد ضد رسوب، بیوساید، محلولهای شستشوی غشا و غیره از مواد شیمیایی مورد استفاده در فرایند تولید هستند. علاوه بر این ممبرانها، میکروفیلترها و بسترهای فیلتری در طول بهره برداری نیازمند تعویض هستند. به عنوان مثال طول عمر ممبرانهای اسمز معکوس به طور معمول 3 تا 6 سال بوده و پس از افت کارایی، نیازمند تعویض هستند. هزینه های مواد شیمیایی و مصرفی وابسته به نوع فرایندهای به کارگیری شده در نمک زدایی، 30 تا 55 درصد از هزینه های مستقیم تولید را به خود اختصاص می دهند.
هزینه دستمزد نیروی انسانی، نگهداری، تعمیرات و قطعات یدکی، بخشهای دیگر هزینه های بهره برداری و نگهداری را تشکیل می دهند که با توجه به تفاوت هزینه نیروی انسانی در کشورهای مختلف، از 20 تا 35 درصد از هزینه های O&M را شامل می شوند. در کشور ما به دلیل دسترسی به نیروی کار ارزان، معمولاً سهم این هزینه ها فراتر از 20 درصد نخواهد رفت.

بهای تمام شده آب شیرین از دریا

بهای تمام شده شیرین سازی آب دریا با بهره گیری از مدل های حسابداری و مالی و با لحاظ کلیه هزینه های مستقیم و غیر مستقیم تولید آب شیرین محاسبه می شود. هزینه استهلاک سرمایه ثابت و هزینه های بهره برداری و نگهداری، مشخص کننده بهای تمام شده آب شیرین هستند. با توجه به تفاوت عوامل تأثیرگذار در این دو بخش، بهای تمام شده آب شیرین در نقاط مختلف دنیا با یکدیگر متفاوت است. تفاوت در کیفیت آب دریا، قوانین و مقررات کشورهای مختلف در مالیاتها، قوانین زیست محیطی، نرخ بهره و مالکیت و همچنین تفاوت بهای انرژی الکتریکی، دستمزد نیروی انسانی و غیره سبب می شود که بهای شیرین سازی آب دریا در نقاط مختلف متفاوت شود. در حال حاضر بهای تمام شده آب شیرین در کارخانه های بزرگ آب شیرین کن صنعتی از 0/95 دلار تا 1/45 دلار برای هر مترمکعب، متغیر هست.

با توجه به هزینه های بالای شیرین سازی آب دریا، بهره گیری از این فناوری، تنها در مناطقی که از کمبود آب برای مصارف شرب و صنعتی رنج می برند، از لحاظ اقتصادی توجیه پذیر است. هزینه بالای تولید آب شیرین در کنار ملاحظات زیست محیطی مربوط به واحدهای نمک زدایی، اهمیت حفظ منابع آب شیرین را برای یکایک ما بیشتر از پیش نمایان می کند. یقیناً منابع آبی کشور ذخایر و منابع طبیعی ارزشمندی هستند که بازتولید آنها هزینه های بالایی را به اقتصاد ملی تحمیل می کند.

منبع:
1. تسنیم/ آب دریای خزر شیرین‌سازی می‌شود/ وزارت نیرو با ۳۲میلیون مترمکعب شیرین‌سازی در گلستان موافقت کرد
2. مشرق نیوز/ آیا شیرین سازی آب دریا راهکار جبران کمبود آب در دنیاست؟
3. ئنیای اقتصاد/ هزینه شیرین سازی آب دریا برای مصارف شرب