نجات از چالش کم آبی؛ فناوری های اکتشاف و بهره برداری از منابع جدید آب توسعه می یابد خبرنگاران - مجله خزرکوه

به گزارش گروه دانش و فناوری خبرنگاران، با کوشش معاونت علمی و فناوری، فناوری های نوین برای کاهش مخاطرات کم آبی در کشور توسعه می یابد تا از این بحران به سلامت گذر کنیم.

آب، خاک و هوا سه عنصر اصلی حیات بشر و حفاظت از آن ها لازمه تداوم زندگی سالم است. با وجود این اهمیت، احتیاج روزافزون بشر موجب دخالت در طبیعت و ایجاد تغییرات شده، به گونه ای که امروزه تخریب و آلودگی آب، خاک و هوا یک تهدید جدی برای حال و آینده بشر در مقیاس های محلی، منطقه ای و جهانی است.

پدیده هایی همچون تغییر اقلیم، وقوع سیل و خشکسالی، گرد و غبار، تشدید فرسایش و تخریب خاک، گسترش آلاینده ها در چرخه منابع آب و در نتیجه ورود آن ها به چرخه غذایی و سیستم تنفسی از جمله این تهدیدات به شمار می آید. بنابراین، امروزه حفاظت از آب، خاک و هوا احتیاجمند عزم ملی، منطقه ای و جهانی است. کشور ایران با قرار دریافت در منطقه راهبردی خاورمیانه در این حرکت ملی و جهانی نقش کلیدی دارد؛ لذا مشارکت کشور در توسعه فناوری های مورد احتیاج، کوشش مضاعفی را می طلبد.

از آنجا که موضوعات آب، خشکسالی، فرسایش و محیط زیست موضوعات گسترده ای است و در کشور دستگاه های اجرایی متعددی را به عنوان متولی دارد، هماهنگی بین این دستگاه ها مقدمه ای ضروری برای هم افزایی و همگرایی در دستیابی به فناوری های مورد احتیاج و به کارگیری آن ها است. کارگروه تخصص فناوری های آب، خشکسالی، فرسایش و محیط زیست معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری با هدف ایجاد هماهنگی، هم افزایی و یافتن حلقه های مفقوده بین نهاد های علمی، فناوری، مالی و فرهنگی فعال کشور در زمینه فناوری های حفظ منابع آب، مقابله و سازگاری با خشکسالی و ... ایجاد شد.

در این کارگروه کوشش های زیادی برای توسعه این فناوری ها صوت گرفته است که از آن جمله می توان به برنامه هایی، چون توسعه فناوری های مرتبط با تصفیه و نمک زدایی آب، الکترودیالیز، فراوری میکرو فیلتر ها و اولترا فیلتر های تصفیه آب، روش های نوین حرارتی در نمک زدایی آب، فناوری های مرتبط با بهینه سازی آب و انرژی در طراحی، ساخت و بهره برداری از گلخانه ها، بهره برداری از زه آب های کشاورزی و پساب های صنعتی در توسعه عملیات شورورزی و توسعه فناوری های اکتشاف، استحصال و بهره برداری از منابع جدید آب برای مصارف مختلف شرب، صنعت و کشاورزی اشاره نمود.

به گفته نادرقلی ابراهیمی دبیر این کارگروه، فراوری انواع مالچ های غیرنفتی و سازگار با محیط زیست با هدف تثبیت کانون های گرد و غبار، بهره برداری از انواع سیستم های مدیریت توزیع و کاربرد آب در مزرعه، بومی سازی و توسعه فناوری طراحی، ساخت، اجرا و بهره برداری از قفس های پرورش ماهی در دریا، ایجاد ارزش افزوده و فراوری محصولات فرآوری شده از انواع پسماندها، فاضلاب ها و ضایعات کشاورزی، خانگی، الکترونیکی و صنعت، اجرای طرح های کوچک مقیاس فناورانه در حوزه های مرتبط با هدف ایجاد اشتغال و توسعه کشت انواع گونه های گیاهی مقاوم به خشکی با هدف بیابان زدایی و ایجاد ارزش افزوده با فراوری محصولات فرآوری شده از دیگر برنامه های بلندمدت این کارگروه است.

طراحی و فراوری پمپ های فشار قوی و توربوشارژر برای سامانه های آب شیرین کن

یکی از اقدامات این کارگروه در سال 98، حمایت از طراحی و فراوری پمپ های فشار قوی و توربوشارژر برای سامانه های آب شیرین کن بود. فناوری ساخت پمپ های فشار قوی و توربوشارژر های مورد استفاده در سیستم های اسمز معکوس در اختیار چند شرکت مطرح ژاپنی، اروپایی و امریکایی است که به دلیل شرایط تحریم، امکان همکاری با شرکت های مذکور و انتقال دانش فنی به داخل کشور فراهم نیست. ابراهیمی درباره این طرح، می گوید: در حال حاضر با تکیه بر توانمندی و کوشش متخصصان داخلی، طراحی و فراوری نیمه صنعتی پمپ فشارقوی و توربوشارژر و آزمون های لازم با موفقیت طی شده است. محصول نهایی طرح، فراوری پمپ طبقاتی فشارقوی و توربوشارژر بازیابی انرژی است که با فراوری این محصولات تمامی فناوری های طراحی و ساخت قطعات و تجهیزات مورد احتیاج توسط یک شرکت دانش بنیان داخلی بومی سازی می گردد.

توسعه فناوری نمک زدایی به روش الکترودیالیز معکوس نیز پروژه دیگر این گروه است. سامانه های شیرین سازی آب به روش الکترودیالیز معکوس از مهم ترین، سامانه های مورد استفاده در جهان برای فراوری آب شرب استاندارد از آب های لب شور سطحی و زیر زمینی به حساب می آید. در این روش از جریان الکتریسیته به منظور جهت دادن به یون های موجود در آب و در نتیجه حذف آن ها از جریان آب اصلی استفاده می نماید. با حمایت این کارگروه، در حال حاضر پایلوت هایی برای تامین آب شرب مناطق روستایی در استان های خوزستان و بوشهر و سایر مناطق کشور اجرا شده و با تجاری سازی این فناوری انتظار می رود در آینده به شکل وسیع تری برای تامین آب شرب مورد استفاده قرار گیرد.

از دیگر طرح های این کارگروه می توان به توسعه فناوری های غشای سرامیکی سیلیکون کارباید اشاره نمود. کاری که با کوشش یک شرکت دانش بنیان در حال انجام است و به جداسازی املاح در فرآیند های تصفیه آب به صورت فیزیکی، شیمیایی، بیوشیمیایی، میکروبی و ... یاری می نماید. انتظار می رود با بومی سازی این فناوری و توسعه آن گامی جدید در فرآیند تصفیه آب برداشته گردد.

استحصال آب باران از سطوح آبگیر برای فراوری آب دیونیزه

یکی از فناوری های نوین در حوزه آب، استحصال آب باران از سطوح آبگیر برای فراوری آب دیونیزه است. توسعه این فناوری در اولویت کاری کارگروه آب، خشکسالی، فرسایش و محیط زیست قرار گرفته است. ابراهیمی درباره اهمیت این طرح، می گوید: با توجه به اینکه حجم قابل توجهی از بارش باران کشور در شمال کشور است و این شهر ها هوای پاک و سالمی دارند، آب باران از کیفیت بسیار خوبی برخوردار است. با این حال متاسفانه این منابع طبیعی آب شیرین در نهایت به وسیله روان آب ها و شیروانی های ساختمان ها وارد دریا شده و تبدیل به آب لب شور می گردد. از این رو این طرح با هدف استفاده بهینه از آب باران، کاهش هزینه های صرف شده برای فراوری آب دیونیزه، کاهش قیمت نهایی محصول و کاهش هدر رفت آب شهری مطرح شده است تا با جمع آوری آب باران از سطوح بارانگیر و تصفیه آن به یاری فیلتر های مختلف محصولاتی فراوری گردد که می تواند گامی موثر در راستای بهینه سازی مصرف آب و انرژی باشد.

استحصال آب باران از سطوح آبگیر برای فراوری آب آشامیدنی نیز طرح دیگری است که با کوشش این کارگروه به ثمر نشسته است. این سیستم، به اصطلاح یک روش سبز و مقرون به صرفه برای جمع آوری آب باران و روان آب ها است. این کار و ذخیره آب باران برخلاف سیستم های عظیم و متمرکز مانند سدها، احتیاج به سرمایه گذاری زیاد و فناوری پیشرفته ای ندارد و در ابعاد کوچک قابل اجرا است.

توسعه فناوری های شورورزی

یکی از مهم ترین معضلات و چالش هایی که کشورمان با آن دست و پنجه نرم می نماید، وجود مناطق خشک و غیرقابل کشتی است که به وسعت زیادی در کشور پراکنده هستند. اما اگر از همین مناطق به ظاهر غیرقابل کاربردی، درست استفاده گردد و فناوری های نوین به کار آید، می توان ارزش افزوده فراوری و به شکوفایی اقتصاد کشور یاری کرد. بر همین اساس یکی از اولویت های معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری در چند سال اخیر توسعه فناوری های شورورزی است.

بنا به گفته رییس کارگروه آب، خشکسالی، فرسایش و محیط زیست، شورورزی عبارت است از فراوری پایدار و مالی محصولات کشاورزی با استفاده از منابع آب و خاک شوری که کشاورزی مرسوم در آن ها یا مالی و یا پایدار نیست.

وی ادامه می دهد: اهلی سازی گیاهان متحمل به شوری که در حال حاضر در رویشگاه های طبیعی شور و خشک می رویند، آن ها را به عنوان گیاهان زراعی جدیدی معرفی نموده است که تحت تنش های محیطی ایجاد شده توسط شوری و خشکی محصول رضایت بخش تری فراوری می نمایند. در حال حاضر پایلوت تثبیت کانون های فوق بحرانی فراوری گرد و غبار با استفاده از منابع زه آب دشت آزادگان در پایین دست حوزه کرخه در سطح 50 هکتار در حال بهره برداری است.

در این پایلوت از زه آب های شور و بسیار شور پروژه های آبیاری و زهکشی دشت آزادگان به منظور فراوری چوب، علوفه، مواد پروتئینی و آبزیپروری استفاده می گردد همچنین بخشی از اراضی یکی از کانون های فوق بحرانی فراوری گرد و غبار با همین روش، تثبیت شده است.

تثبیت حفظ و احیاء منابع طبیعی

توسعه فناوری های بیومهندسی و بیومکانیکی در تثبیت حفظ و احیاء منابع طبیعی نیز پروژه دیگری است که با حمایت های معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری در حال انجام است. با به کارگیری فناوری های بیومکانیکی و بیومهندسی می توان ضمن ایجاد پوشش گیاهی، شرایط را برای کنترل فرسایش و ذخیره نزولات جوی، کاهش تبخیر و افزایش سطح درآمد فراهم کرد. مهمترین هدف توسعه فناوری های مذکور می توان به معرفی روش های بیومهندسی و بیومکانیکی و ارائه مدل مالی تثبیت، احیا، حفاظت و بهره برداری از منابع طبیعی اشاره نمود. این کار نیز در قالب یک طرح آزمایشی و با حمایت معاونت علمی و فناوری در حال انجام است.

ایجاد سد ترکیبی زیرزمینی

یکی از فناوری های نوینی که معاونت علمی به دنبال توسعه آن است، فناوری ایجاد سد ترکیبی زیرزمینی و آب بندان آبشاری است. سد های زیرزمینی سازه هایی هستند که جریان های زیرقشری و یا آب های زیرزمینی را مسدود می نمایند و سبب ایجاد ذخایر آبی در زیر زمین می شوند. آن طور که ابراهیمی می گوید: برای اجرایی شدن این طرح در کشور، مطالعات زمین شناسی، مرفولوژی، نقشه برداری و مطالعات زیر سطحی به یاری فناوری ژئوالکتریک و ژئو رادار قبل و بعد از احداث سد زیرزمینی برای تعیین کردن بهترین مکان و ارزیابی عملکرد سد زیرزمینی اجرا شده است.

ساماندهی خشکه رود ها برای استحصال آب و ایجاد عرصه های فراوری گیاهی، توسعه فناوری طراحی و ساخت گلخانه های دریایی و توسعه فناوری طراحی و ساخت استخر های کوچک مقیاس پرورش آبزیان نیز از دیگر پروژه های مهم این کارگروه است که سال 99 زمینه توسعه بیشتر آن ها در کشور فراهم شد.

ساخت براکت تزریقی قفس های پرورش ماهی.

اما یکی از پروژه های اثرگذار این کارگروه در اقتصاد کشور، طرح قالب براکت تزریقی قفس های پرورش ماهی است. مهم ترین قطعه مورد استفاده در قفس های پرورش ماهی قطعه ای است که لوله های سازنده قفس را به هم متصل و نیروی وارد به تور را به خطوط مهار منتقل می نماید. این محصول با حمایت های معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری فراوری بومی شده است.

رییس کارگروه آب، خشکسالی، فرسایش و محیط زیست درباره این طرح استراتژیک در کشور، بیان می نماید: تزریق پلاستیک برای ساخت براکت، بهترین روش است، چرا که قطعه ای یکپارچه فراوری می گردد که در برابر رشد ترک بسیار مقاوم است. چالش اصلی فراوری براکت های تزریقی علاوه بر مواد، قالب قطعه است. توجه به این که این قطعه به نوعی قطعه استراتژیک صنعت پرورش ماهی در قفس محسوب می گردد، لازم است که دانش فنی طراحی و ساخت و زیرساخت فراوری آن در کشور ایجاد گردد.

وی می گوید: هدف اصلی از اجرای این طرح، طراحی و فراوری براکت و تامین سایر تجهیزات مورد احتیاج و استقرار قفس های پرورش ماهی در آب های جنوب کشور است که توسط متخصصان داخلی و در قالب یک شرکت دانش بنیان در حال انجام است. علاوه بر طراحی و شبیه سازی قطعه براکت، شبیه سازی سازه و تور قفس پرورش ماهی در دریا و همین طور توسعه مواد پلیمری با به کارگیری مواد نانو توسط شرکت های دانش بنیان نیز در حال آنالیز و اجرا است.

توسعه و کشت کاکتوس و فراوری محصولات فرآوری شده، فراوری مالچ های غیرنفتی و سازگار با محیط زیست برای کاهش آلایندگی های محیطی، فراوری مصالح سبک از ماسه بادی، انتقال و بومی سازی فناوری های مرتبط با بازیافت و امحاء پسماند الکترونیک، فراوری خوراک دام فرآوری شده از سرشاخه نیشکر، روش های مدرن و فناورانه فراوری متراکم آبزیان سخت پوستان و توسعه فناوری های نوین در طراحی و ساخت گلخانه ها، از دیگر طرح های این کارگروه است که در سال 99 توسعه یافت.