سرمایه جاری
صنایع آب به کدام سو میروند؟
بر اساس چشم‌انداز زیست‌محیطی سازمان ملل، تا سال ۲۰۳۰ تقاضای جهانی آب می‌تواند ۴۰ درصد بیشتر از عرضه آن شود مگر اینکه پیشرفت‌هایی در زمینه تخصیص و استفاده بهینه‌تر از آب در جهان حاصل شود. امروز حدود ۶/ ۱ میلیارد نفر از مردم در «کمبود مطلق آب» زندگی می‌کنند و به گفته بانک جهانی، انتظار می‌رود در کمتر از ۱۰ سال آینده این رقم به ۸/ ۲ میلیارد نفر برسد. در حال حاضر، یک‌چهارم از جمعیت جهان دست‌کم نیمی از سال با کمبود مطلق آب دست و پنجه نرم می‌کنند که دلیل اصلی این موضوع این است که تامین غیرمطمئن آب به طور فزاینده‌ای در زنجیره تامین شرکت‌ها اختلال ایجاد می‌کند به طوری که هیات عالی‌رتبه بانک جهانی در حوزه آب در این باره می‌گوید: «فشارها روی صنعت آب در حال افزایش است و باید اقدامی فوری در این خصوص انجام گیرد.»
این مشکل همچنین می‌تواند به نوعی موجب شکاف‌های اقتصادی و اجتماعی شود. برای مثال، بانک جهانی برآورد کرده است که کشورهایی که در نوار غرب آفریقا تا جنوب آسیا قرار دارند تا سال ۲۰۵۰ با افت شش‌درصدی GDP مواجه خواهند شد. علاوه بر این، تغییرات اقلیمی و خشکی موجب می‌شود اقتصاد در تامین آب با مشکل مواجه شود و این موضوع منجر به تنش‌های سیاسی، بی‌ثباتی داخلی و حتی درگیری‌های مسلحانه شود، اتفاقی که اخیراً در سوریه شاهد آن بوده‌ایم. بسیاری از پناهندگان از آفریقا روانه کشورهای دیگر شدند چراکه به دلیل خشکسالی بلندمدت و فرسایش خاک، دیگر هیچ ماده غذایی در برخی مناطق این قاره قابل کشت نبود.
کاهش کیفیت آب نیز موضوع دیگری است که موجب افزایش نگرانی‌های جهانی شده است. این مساله می‌تواند به صورت مستقیم بر هزینه‌های تامین آب تاثیر بگذارد، حجم آب موجود برای استفاده را کاهش دهد و به صورت غیرمستقیم بر سلامت انسان اثرگذار باشد. اثرات بلندمدت محصولات سلامت فردی و داروهایی نظیر آنتی‌بیوتیک‌ها و مسکن‌ها بر چرخه آب مبحث جدیدی است که نگرانی‌هایی را در عرصه سیاستگذاری‌ها به وجود آورده است. هدررفت آب به دلیل نشتی مساله بزرگی است که در جهان توسعه‌یافته و در حال توسعه وجود دارد. در انگلستان و ولز، به طور متوسط روزانه ۲۲ درصد از آب به دلیل نشتی لوله‌‌ها هدر می‌رود که عمدتاً ناشی از فرسوده بودن زیرساخت‌هاست. به همین دلیل دولت‌های ولز و انگلستان اقدام به تعویض ۱۰۹ کیلومتر از خطوط لوله اصلی این دو کشور کردند.
اثر بلندمدت تغییرات اقلیمی غیرقابل پیش‌بینی است اما انتظار می‌رود گرمایش زمین در نهایت موجب تشدید کمبود آب و فرسوده‌تر شدن زیرساخت‌های آبی و آسیب‌پذیرتر شدن آنها نسبت به شرایط آب و هوایی شدید شود. بنابراین با توجه به سطح ریسکی که تغییرات اقلیمی ارائه می‌کند احتمالاً نیاز به مدیریت تقاضا، زیرساخت‌ها و چرخه آب احساس خواهد شد. البته اثر تغییرات اقلیمی از مکانی به مکان دیگر متفاوت خواهد بود. در برخی بخش‌های دنیا، خشکسالی ممکن است دوام زیادی داشته باشد نظیر آنچه کالیفرنیا در سال‌های اخیر تجربه کرده و در مناطقی دیگر ممکن است بارش‌های سیل‌آسا عواقبی مخرب بر زندگی، کسب‌وکار و زیرساخت‌های بشر داشته باشد. آب و هوای گرم‌تر نیز نه‌تنها تقاضا برای آب را افزایش داده و موجب بالا رفتن سطح آب دریا می‌شود بلکه می‌تواند تغییرات اجتماعی گسترده‌ای (نظیر مهاجرت در مقیاس بزرگ) در جوامع بشری به وجود آورد. برنامه‌ریزی برای اثرات تغییرات اقلیمی بسیار دشوار است، آمار تاریخی نمی‌تواند کمکی به پیش‌بینی آینده کند و این در حالی است که دولت‌های محدودی ریسک‌های مربوط به آب را در طرح‌های خود گنجانده‌اند.
با این تفاسیر، جهان نیازمند یک سیستم آبی منعطف است که تغییرات در شرایط کلی را پیش‌بینی و بر آن نظارت کند. به منظور حفاظت از چرخه‌های آب و کاهش اثر فعالیت‌های بشری روی آنها، به تکنیک‌های مدیریت پایدار نیاز است. علاوه بر آن، بهینه‌سازی مصرف آب و فاضلاب و برقراری ارتباطی تنگاتنگ میان قانونگذاران، مشترکان و ارائه‌دهندگان خدمات عمومی نیز باید در دستور کار قرار بگیرد تا مردم به صرفه‌جویی، استفاده مجدد و بازیافت آب ترغیب شوند. در حالی که اکثر شرکت‌های بزرگ دنیا هنوز گامی در جهت حل این بحران نگران‌کننده برنداشته‌اند، شرکت اپل اقدام به کنترل آب مصرفی خود کرده است. این شرکت با ایجاد یک واحد بازیابی آب در پرینویل، به منظور خنک‌سازی مراکز داده خود، میلیون‌ها لیتر در سال در مصرف آب صرفه‌جویی و در کنار آن منبع آب مورد نیاز خود را تضمین کرده است.
انرژی آب
با از بین رفتن تامین مطمئن آب، انرژی تجدیدپذیر نقشی حیاتی برای تولید انرژی در جهان محصور در آب ایفا می‌کند. نیروگاه‌های برق‌آبی، هسته‌ای، زغال‌سنگی و گاز طبیعی همگی برای فعالیت به میزان قابل توجه و ثابتی آب نیاز دارند. برای مثال تولید برق از زغال‌سنگ هفت درصد از کل آب شیرین جهان را مصرف می‌کند. در چین، تقریباً نیمی از واحدهای زغال‌سنگ موجود یا در حال ساخت در مناطقی با تنش آبی قرار دارند.
صنعت انرژی پس از کشاورزی (که حدود ۷۰ درصد از کل آب شیرین جهان را به خود اختصاص داده است) دومین مصرف‌کننده آب محسوب می‌شود. بر اساس برآورد شورای جهانی انرژی (WEC) در ۵۰ سال آینده به دلیل کمبود آب حدود ۸۰ درصد از نیروگاه‌های زغال‌سنگی و دوسوم از نیروگاه‌های برق‌آبی از دور خارج خواهند شد و نیروگاه‌های بادی و خورشیدی به دلیل نیاز بسیار کم به آب رونق چشمگیری پیدا خواهند کرد. برای درک بهتر اهمیت نیروگاه‌های تجدیدپذیر می‌توان به این مثال اشاره کرد که در ایالت آریزونا تنها یک درصد از کل انرژی از خورشید تامین می‌شود ولی همین درصد کم باعث شده تا سالانه ۸۵۰ میلیون بشکه در مصرف آب صرفه‌جویی شود. حال اگر استفاده از انرژی خورشیدی به ۲۰ درصد افزایش یابد، ۱۵ میلیارد بشکه صرفه‌جویی خواهد شد که معادل آب مصرفی ۹۰ هزار خانوار خواهد بود. مثال موجود دیگر، ایالت نبراسکاست که با حرکت به سمت انرژی بادی توانسته سالانه دو میلیارد بشکه در مصرف آب صرفه‌جویی کند. بر اساس اعلام اداره اطلاعات انرژی آمریکا، این کشور در سال ۲۰۱۶ با استفاده گسترده از انرژی بادی توانسته بیش از ۸۰ میلیارد بشکه در مصرف آب صرفه‌جویی کند.
با گذشت زمان، پیشرفت‌های تکنولوژیک باعث شد تا روش‌های جدیدی نظیر سیستم‌های گردش آب، سرمایش خشک، فرآیندهای پربازده‌تر شیرین‌سازی آب و استفاده مجدد آب حاصل از استخراج نفت به عنوان مهم‌ترین روش‌های کاهش مصرف آب برای اهداف مربوط به انرژی شناخته شوند.
بازیافت آب
در سال‌های اخیر، صنعت آب بیش از شیرین‌سازی به بازیافت و استفاده مجدد از آب روی آورده است. یکی از دلایل اصلی این روند، ارزان‌تر بودن هزینه بازیافت آب در مقایسه با شیرین‌سازی است. از دلایل دیگر می‌توان به شدت انرژی کمتر و سازگاری بیشتر با محیط زیست اشاره کرد. برای مثال در ایالت سن‌دیه‌گو در آمریکا، جایی که بزرگ‌ترین واحد شیرین‌سازی آب دنیا در آنجا واقع است، مشترکان آب باید برای هر فوت مربع آب در ۳۰ سال آینده دست‌کم ۲۱۴۰ دلار بپردازند. این در حالی است که این واحد تنها ۱۰ درصد از آب مورد نیاز آنها را تامین می‌کند. استفاده از آب سیل‌ها و طوفان‌ها و همچنین بازیافت آب گزینه‌های ارزان‌تری به حساب می‌آیند. به جز ارزان‌تر بودن، نیاز به سرمایه‌گذاری کمتر و مهم‌تر از همه تبدیل کردن واحدهای تصفیه فاضلاب از مراکز هزینه‌زا به مراکزی سودآور از دیگر مزایای بازیافت آب در مقایسه با شیرین‌سازی آن به شمار می‌رود. در واقع شهرداری‌ها به جای اینکه برای تصفیه فاضلاب پول پرداخت کنند، آب بازیافت‌شده را به فروش می‌رسانند.
چشم‌انداز صنعت آب و فناوری‌های نوین
اتحادیه تولیدکنندگان تجهیزات آب و فاضلاب (WWEMA) طی گزارشی به بررسی بازار آب می‌پردازد. این اتحادیه در گزارش اخیر خود چشم‌اندازی خوش‌بینانه نسبت به روند کلی فناوری‌های نوین در صنعت آب دارد. در این گزارش که با نظرسنجی از مخاطبانی از شرکت‌های فعال در حوزه آب صورت گرفته، ۷۵ درصد از پاسخ‌دهندگان اعلام کردند شرکت‌هایشان در سال ۲۰۱۷ عملکرد خوبی داشته و اولویت سرمایه‌گذاری‌ها در این حوزه به زیرساخت‌ها اختصاص داده شده است. در همین زمینه نوآوری‌های بسیاری نیز صورت گرفته است. به عنوان مثال، شرکت H۲O که یک استارت‌آپ در سن‌فرانسیسکو به شمار می‌رود بر شرکت‌هایی متمرکز شده که می‌توانند تحولی در استفاده از داده‌ها در صنعت آب ایجاد کنند. تام فرگوسن، نایب رئیس برنامه‌ریزی این شرکت در این خصوص می‌گوید: «شبکه آب باید هوشمند و سریع شود. بنابراین ما باید بر سرمایه‌گذاری، یافتن نقاط ضعف، کاراتر کردن واحدهای عملیاتی و نظارت بر کیفیت آب و هشدارهای خودکار متمرکز شویم.»
انتظار می‌رود با پیشرفت تکنولوژی، استقرار سیستم‌های هوشمند، فناوری کلان داده و راه‌حل‌های تمرکززدایی برای تصفیه آب در سال‌های آینده روندی رو به رشد داشته باشد. این در حالی است که زیرساخت‌های فرسوده، مدیریت نشتی‌های آب و مدیریت هوشمند فاضلاب نیز روزبه‌روز جای پای خود را در صنعت آب جهانی محکم‌تر می‌کند. در عین حال، بازارها نیز بیش از پیش درهای خود را به روی سرمایه‌گذاری بخش خصوصی باز می‌کنند و فرصت‌های فوق‌العاده‌ای را در اختیار بازیگران این صنعت برای ورود به بازارهای جدید قرار می‌دهند. بازار توزیع و تصفیه آب جهانی در سال ۲۰۱۷ ارزشی در حدود ۷۱۵ میلیارد دلار داشت و پیش‌بینی می‌شود این بازار در سال ۲۰۱۸ بیش از ۱۵ درصد رشد کند. در بازار آمریکا بودجه خوبی برای بازسازی شبکه آبرسانی تخصیص داده شده و هزینه‌های تصفیه فاضلاب رشدی پنج‌درصدی را در سال ۲۰۱۷ تجربه کرده است.
این در حالی است که راه‌حل‌هایی برای استفاده مجدد از آب و کاهش اثرات خشکسالی نیز در دستور کار مقامات دولتی قرار گرفته است. البته آمریکا تنها کشوری نیست که طرح‌های گسترده‌ای را در صنعت آب به فاز عملیاتی رسانده است؛ از پروژه ۱۶ میلیارد دلاری پرو برای پوشش فاضلاب شهری گرفته تا طرح هند برای پاکسازی رودخانه گنگ، همه کشورها در حال گسترش فعالیت‌های تصفیه فاضلاب خود هستند و در این مسیر از حمایت‌های مالی و تخصصی بخش خصوصی کمک گرفته‌اند. پیش‌بینی می‌شود تداوم این روند و در کنار آن مقررات جدید و استانداردهای سختگیرانه‌تر موجب رشد ۱۰درصدی بازار در سال جاری شود. هضم بی‌هوازی، پیش‌تصفیه لجن و بازیابی مواد مغذی روش‌هایی بوده‌اند که در این سال‌ها تجربه موفقیت‌آمیزی داشته و موجب رشد هفت‌درصدی در سرمایه‌گذاری‌های صنعت جهانی آب شده‌اند. کشورهای مختلفی که به سطح کافی از پوشش تصفیه فاضلاب رسیده‌اند در حال حاضر روی تولید لجن و انتقال امن آن تمرکز کرده‌اند. برای مثال چین در نظر دارد ۹۰ درصد از لجن خود را به استانداردهای بالاتری برساند و این در حالی است که آلمان قانونی را به تصویب رسانده که در آن استفاده گسترده از کودهای فسفری را ممنوع کرده است، طرح‌هایی که موجب تقویت بازار آب شده است. از سوی دیگر فرصت‌های تازه‌ای برای بازیگران عرصه بین‌المللی ایجاد شده تا به بازار کشورهایی که پیش از این فضایی به سرمایه‌گذاران خصوصی نمی‌دادند (نظیر عربستان سعودی، ژاپن و پرو) ورود کنند. بر اساس گزارش‌های بین‌المللی، انتظار می‌رود هزینه‌ها در تجزیه و تحلیل داده‌های بازار در پنج سال آینده ۱۲ درصد افزایش پیدا کند. علاوه بر این تمایل به کنترل بیشتر هزینه‌ها و سرعت بالاتر به‌کارگیری سیستم‌های منعطف‌تر باعث شده تا جهان به راه‌حل‌های غیرمتمرکزتر و پیش‌مهندسی‌شده برای تصفیه آب و فاضلاب روی بیاورد.
فناوری هوشمند در صنعت آب
فناوری هوشمند در صنعت آب با نوآوری‌هایی روبه‌رو بوده است. در واکنش به خشکسالی شدید و تاریخی، کالیفرنیا برنامه‌های آزمایشی را برای نصب متر آب‌های هوشمند که نشتی‌ها را شناسایی کرده و بهینه‌سازی مصرف آب در سطح خانوار را فراهم کرده است، آغاز کرده است. در عین حال، آنها از سنسورهای کنترل هوشمند آبیاری استفاده می‌کنند تا میزان مصرف آب کشاورزی کشور را کاهش دهند. فناوری هوشمند در صنعت آب این روزها پاسخگوی بسیاری از مسائل بوده است. اگرچه شاید بسیاری بر این عقیده باشند که این فناوری‌ها بسیار دیر شروع به کار کرده و فرصتی برای جبران نیست اما برخی دیگر معتقدند به کمک این نوآوری‌ها می‌توان در برابر چالش‌های روزافزون جهانی صنعت آب، از هدررفت آب به خوبی جلوگیری کرد. تغییر آب و هوا، رشد جمعیت و افزایش شهرنشینی، باعث رشد «هوشمندانه» شهرهای انعطاف‌پذیر می‌شود. یکی از نیروهای اصلی پشت این بخش، فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT) است که در سراسر چرخه آب استفاده می‌شود. سنسورهای جمع‌آوری داده‌های بزرگ این اجازه را می‌دهد تا زمان واقعی نظارت بر کمیت و کیفیت آب، آبیاری دقیق، تشخیص نشت هوشمند، امکان برنامه‌ریزی بهتر و تصمیم‌گیری درست قابل اجرا باشد. سیستم هوش مصنوعی پیشرفته و سیستم اطلاعات جغرافیایی، اندازه‌گیری‌های گسترده‌ای را دنبال می‌کنند؛ در حالی که اینترنت و فناوری‌های بی‌سیم، بر بخش پشتیبانی هوشمند و دیگر نوآوری‌ها در بخش آب تاثیر می‌گذارند. سیستم‌های هوشمند آب باید اطلاعات را در سطح جهانی و در سراسر بخش‌ها به اشتراک بگذارند، نظارت و تجزیه و تحلیل در زمان واقعی باید از حوضه‌ها به سطح خانوار اعمال شود. استانداردها و شاخص‌ها باید برای کاربرد و عملکرد فناوری‌های هوشمند اطلاعات و ارتباطات پس از تلفیق برنامه‌ها توسعه پیدا کنند. در بخش آب، Big Data نه‌تنها تکنیک‌های مدلسازی سنتی را به چالش می‌کشد، بلکه یک تغییر پارادایم اساسی ایجاد می‌کند.
پروژه نپتون سنگاپور مثالی است که در آن نظارت بر کیفیت آب ساحلی در زمان واقعی بخشی از کار است. این شبکه از هشت شناور هوشمند مجهز به آزمایشگاه شیمی تشکیل شده که به طور استراتژیک در سراسر خط ساحلی سنگاپور مستقر شده است. با استفاده از بی‌سیم، داده‌ها سرپرستی، پردازش، بایگانی و سپس با مدل‌های هواشناسی، هیدرودینامیکی و سیستم کیفیت آب با سرویس پیش‌بینی در زمان واقعی مخلوط می‌شوند. کاربران نهایی می‌توانند داده‌ها و نتایج مدل را از طریق تلفن‌های هوشمند بررسی و تجسم کنند.
حدود ۷۰ درصد از کل آب شیرین برای کشاورزی استفاده می‌شود و بیشترین هدررفت آب نیز در همین بخش صورت می‌گیرد. ایالت کالیفرنیا که در بسیاری از مسائل صنعت آب پیشتاز است، با استفاده از سنسورها در ترکیب با GPS، برنامه‌های موبایل و سیستم‌عامل‌های نرم‌افزاری که روی گوشی‌های هوشمند نصب شده‌اند، به کشاورزان کمک می‌کند تا بهینه‌سازی آبیاری را انجام دهند. سنسورها اطلاعات مربوط به داده‌های خاک را دریافت می‌کنند که با ارسال آن به پلتفورم‌های مربوطه مقدار آب مورد نیاز برای تولید حداکثر عملکرد در هر منطقه آبیاری محاسبه می‌شود. با وجود توسعه سریع کنترل داده‌ها هنوز چالش‌هایی بر سر توسعه فناوری‌های نوین در صنعت آب وجود دارد. ادامه تحقیقات و توسعه در تعاملات انسان با طبیعت بسیار مهم است. موفقیت مدیریت آب هوشمند نه‌تنها به بهبود تکنولوژی بلکه به فناوری اطلاعات بستگی دارد. این بستگی به دانش تخصصی و همکاری سهامداران متعدد از جمله آب، صنعت، برنامه‌ریزی شهری و محیط زیست دارد.
نوآوری در فناوری تصفیه آب
در سال‌های اخیر، جهان در عرصه تصفیه آب روش‌های جدیدی را معرفی کرده، از استفاده از غشاها گرفته تا استفاده از سیستم‌های جدید لجن فعال یا اسمز معکوس اما فیلتراسیون با تنوع گسترده‌ای همراه بوده است. رشد این فناوری‌ها از الک کردن آب با پارچه‌های ساده آغاز شده و تا فناوری نانولوله‌های آکوستیک امروز ادامه داشته است.
فیلتراسیون آب با نانو فناوری
در سال ۲۰۱۴، موسسه نانو خورشید دانشگاه فنی نانیانگ سنگاپور، یک غشای چندمنظوره برای فیلتراسیون آب ساخت. این فناوری، جدیدترین فناوری به‌کاررفته در زمینه تصفیه آب است که به جای غشاهای مبتنی بر پلیمر معمولی، از تیتانیوم دی‌اکسید استفاده می‌کند. این غشای چندمنظوره، با استفاده از اشعه ماوراءبنفش یا نورخورشید، باکتری‌ها را کشته و ترکیبات آلی را تجزیه می‌کند. علاوه بر آن، سازندگان این غشاها ادعا می‌کنند این فناوری، سازگار با محیط زیست است و انسداد زیستی (biofouling) یا تجمع میکروارگانیسم‌هایی را که معمولاً روی سطوح مرطوب رشد می‌کنند کاهش می‌دهد.
نی زندگی (Lifestraw)
استفاده از فناوری‌های فیلتر و تصفیه آب، مختص کشورهای در حال توسعه نیست بلکه برای تامین ارزان نیازهای آبی کشورهای توسعه‌نیافته گسترش یافته است. یکی از این فناوری‌ها، «نی زندگی» است که در سال ۲۰۰۸ برای استفاده خانگی به بازار عرضه شد. این وسیله ساده، برای استفاده فردی طراحی شده و کاربردی آسان دارد. در داخل این نی دو فیلتر تعبیه شده که یکی غشایی و دیگری زغالی هستند، با مکیدن فرد، آب از داخل این نی عبور کرده و تصفیه می‌شود.
فناوری تصفیه آب فوتوکاتالیستی
در نمـــایشگــــاه محصــــولات زیست‌محیطی توکیو در سال ۲۰۱۴، از فناوری موسوم به تصفیه فوتوکاتالیستی آب رونمایی شد. این فناوری «از فوتوکاتالیست‌ها و پرتوی فرابنفش خورشید استفاده می‌کند تا از آب آلوده با سرعت بالایی سم‌زدایی کند». در فناوری تصفیه آب به صورت فوتوکاتالیستی از پرتوهای فرابنفش خورشید برای پاکسازی آب استفاده می‌شود. ادعا می‌شود این فرآیند تصفیه آب که توسط شرکت پاناسونیک ابداع شده، در مدت چند ثانیه می‌تواند آرسنیک و باکتری‌ها را از آب حذف کند.
فناوری نانولوله‌های آکوستیک
ناسا تنها بر فضانوردی و علم نجوم احاطه ندارد، این سازمان در واقع درباره هر چیزی که در پایداری اکوسیستم‌ها نقش داشته باشد، تحقیقاتی انجام می‌دهد. این مرکز فضایی با استفاده از فناوری نانو، لوله‌هایی آکوستیک را برای حذف آلاینده‌های موجود در آب به‌کار گرفته است. در واقع غشایی که در این فناوری وجود دارد برخلاف فیلتراسیون‌های عادی با محوریت آکوستیک تشکیل شده است. این پیشرفت تکنولوژیک در عرصه فیلتراسیون آب، برخلاف روش‌های دیگر، آب را از آلاینده‌ها دور می‌کند. دستیابی به این فناوری در سال ۲۰۰۹ گزارش شد.
سیستم سان اسپرینگ (Sunspring)
در سال ۲۰۱۴، شرکتی در ایالت کلرادو سیستمی برای تصفیه آب ساخت که قابلیت تصفیه روزانه پنج هزار بشکه آب را به کمک انرژی‌های تجدیدپذیر داشت. این فناوری تصفیه آب که سان اسپرینگ نامیده می‌شد از غشایی استفاده کرده که ۰۲/ ۰ میکرون ضخامت داشت و فعالیت سموم بیولوژیک را متوقف می‌کرد.
تاتا سواچ (Tata Swach)
این فناوری که توسط مرکز توسعه، تحقیقات و طراحی تاتا دیتا و شرکت محصولات شیمیایی تاتا ابداع شده، در سال ۲۰۰۹ به جهان معرفی شد. تاتا سواچ یک دستگاه تصفیه آب است که برای خانوارهای کم‌درآمد طراحی شده است. البته هدف اصلی آن، خانوارهای کم‌درآمد هندوستان هستند. این دستگاه از خاکستر پوسته برنج و یک پوشش نانو نقره‌ای استفاده می‌کند تا میکروب‌ها و باکتری‌های بیماری‌زا را بکشد. این فناوری می‌تواند سه تا چهار لیتر آب را در هر ساعت تصفیه کند.
سیستم فیلتراسیون زیست یوگلنا (Euglena)
یوگلنا، یک ارگانیسم آبزی است که آلاینده‌های آب را جذب می‌کند. از این ویژگی برای ساخت سیستم‌های نوین تصفیه آب استفاده شده است. این سیستم در سال گذشته راه‌اندازی شد و جلبک‌ها را به گونه‌ای کنترل می‌کند که در آب آلوده رشد کنند و سپس سموم موجود در آب را جذب کنند.
مواد ساخته‌‌شده با تکنولوژی پیشرفته و نور خورشید
یکی از تکنیک‌های تصفیه آب، استفاده از نور خورشید است. آن موریسی و گروهش در دانشگاه شهر دوبلین، در ماه مارس سال ۲۰۱۴، اعلام کردند فرآیندی جدید برای تصفیه آب اختراع کرده‌اند. نور خورشید، یکی از عامل‌های اصلی در این فرآیند است. در روش آنها، از TiO۲ و گرافن هم استفاده می‌شود.
فرآیند تصفیه بیولوژیک با پیشگامی شرکت گراندفوس
همان‌طور که از نام این فناوری هم مشخص است، فرآیند یادشده راه را برای تصفیه فاضلاب در بیمارستان‌ها هموار کرده و پروژه‌ای است که با همکاری گراندفوس، یک شرکت دانمارکی تولیدکننده پمپ انجام گرفت. هر چند این پروژه به صورت آزمایشی در بیمارستان هرلو اجرا شد، اما توجه جامعه بین‌المللی را نیز به خود جلب کرده است. تصفیه تحت یک فرآیند بیولوژیک انجام شده و آب از غشاهای فیلتراسیون سرامیکی عبور می‌کند و در نهایت با استفاده از کربن و اوزون تصفیه نهایی روی آن صورت می‌گیرد.
گرفتن آب از هوا
رطوبت هوا در بسیاری از مناطق آنقدر بالاست که می‌توان آن را استخراج و از آن در مصارف مختلف استفاده کرد. شرکت‌های بسیاری در سال‌های اخیر راه‌هایی را برای افزایش تامین آب در مناطق خشک از طریق استخراج آب از مه، رطوبت و شبنم توسعه داده‌اند. دسترسی به فناوری حسگر: این فناوری یک راه آسان و ارزان را برای نظارت آب آلاینده‌ها ایجاد کرده است. زمانی که یک قطره آب روی یک کارت آزمایشی قرار می‌گیرد، طی ۱۰ دقیقه نتیجه وجود یا نبود طیف وسیعی از آلاینده‌ها مشخص می‌شود. به منظور مقابله با مشکل کم‌آبی، مهندسان و دوستداران محیط زیست در کشورهای مختلف همواره در تلاش بوده‌اند تا با طراحی و توسعه روش‌ها و دستگاه‌های مختلف بتوانند این مشکل را برطرف سازند. در نمایشگاه‌های مختلف صنعت آب نیز هر سال دستگاه‌های کوچک و بزرگ و نوآوری‌های جدیدی معرفی می‌شوند که هدف همه آنها تامین ارزان‌تر یا کاهش هدررفت آب بوده است.
برج آب وارکا
عملکرد این برج بر اساس مفاهیم به دست آوردن آب از مه طراحی شده و مهندسان سازنده آن برای خلق چنین چیزی، موفق به دریافت جایزه نیز شده‌اند. این برج در واقع استوانه‌ای بزرگ از جنس بامبو است که دور آن نیز حجم زیادی از مش بازیافت‌شده، پیچیده می‌شود. در این روش، آب از مه، بخار و رطوبتی که در هوا وجود دارد، به دست می‌آید. این در حالی است که اخیراً بزرگ‌ترین مرکز تصفیه آب به روش برداشت مه، در صحرای مراکش مورد بهره‌برداری قرار گرفته است. در این مرکز بزرگ که ۶۰۰ مترمربع مساحت دارد، از مجموعه عظیم چوب‌های مِش برای به دام انداختن مه غلیظ و تبدیل آن به آب آشامیدنی استفاده می‌شود. در واقع این مرکز بزرگ، می‌تواند نهایت استفاده از مه غلیظی را که در منطقه Aït Baâmrane از صحرای مراکش وجود دارد برای مجریان این طرح، به همراه داشته باشد.
بر اساس گزارش‌ها، این مرکز در شش ماه فعالیت سالانه خود، می‌تواند به صورت خالص، ۱۷ بشکه آب آشامیدنی سالم را از هر مترمربع تولید کند. آب آشامیدنی تولیدشده در این مناطق نیز به کمک لوله‌های خورشیدی قرار گرفته در آن، به ۴۰۰ ساکن محلی مستقر در این منطقه خشک می‌رسد.
تصفیه‌کننده ماورای بنفش
در بسیاری از مناطقی که دچار خشکسالی شده، آب پیدا می‌شود، اما نه آبی سالم که بتوان آن را مصرف کرد. در بسیاری از مناطق خشک و کم‌آب، معمولاً به خاطر آلودگی یا شرایط محیطی نمی‌توان از آب موجود استفاده کرد. به دنبال این موضوع، محققان دانشگاه استنفورد و آزمایشگاه ملی SLAC، یک تصفیه‌کننده آب UV را در وسیله‌ای مربع‌شکل و مشکی‌رنگ قرار داده‌اند که می‌تواند پروسه ۴۸ساعته تصفیه آب را به ۲۰ دقیقه کاهش دهد. هر چند هنوز زمان زیادی تا تولید انبوه این چیپ باقی مانده، اما محققان اذعان داشته‌اند که تولید این دستگاه کوچک می‌تواند اولین گام به سوی نسل بعدی روش‌های تصفیه آب باشد.
پایپ
به تازگی استارت پروژه‌ای جدید در کالیفرنیا به منظور شیرین کردن آب دریا زده شده که «The Pipe» نام دارد. بر اساس برآوردها، کارخانه تولید آب آشامیدنی The Pipe قادر خواهد بود تا ۵/ ۱ میلیارد بشکه آب شیرین را در اختیار دولت قرار دهد. این کارخانه آب‌شیرین‌کن که در دریا شناور بوده و نیروی مورد نیاز خود را از طریق انرژی خورشیدی تامین می‌کند، با تکیه بر روش‌های الکترومغناطیسی، آب شور دریا را به حمام‌های حرارتی وارد کرده و آب آشامیدنی را تولید می‌کند.
تراشه آب نانو
شاید هزینه‌ای که تولید آب سالم دارد، مانع استفاده آن توسط بسیاری از افراد تشنه و نیازمند باشد. به همین دلیل محققان تلاش کرده‌اند با توسعه و به‌کارگیری روش‌های نوین، دست به تولید آب آشامیدنی بزنند. سال ۲۰۱۴ بود که محققان دانشگاه آستین و تگزاس در همکاری با محققانی از دانشگاه ماربورگ آلمان، تراشه آب نانو را که قادر به ایجاد فضای الکتریکی کوجکی بود، تولید کردند. در ابتدای کار، اعلام شد این تراشه می‌تواند با توجه به ظرفیت باتری‌اش، آب دریا را تصفیه کند. در واقع کاربران می‌توانستند به کمک این تراشه و حمل آن، آب دریا در مناطق مختلف را به آب قابل شرب تبدیل کرده و از آن مصرف کنند.
پروژه انرژی موج کارنگی پِرت
انرژی موج کارنگی نام شرکتی استرالیایی است که وظیفه آن علاوه بر تصفیه آب شور، تولید انرژی تجدیدپذیر از امواج دریا نیز هست. در پروژه بزرگ انرژی موج کارنگی پِرت (Carnegie Perth Wave Energy Project)، دستگاهی شناور در سواحل پِرت، مرکز ایالت استرالیای غربی در کشور استرالیا، مسوولیت تولید الکتریسیته از محیط و امواج دریا را دارد.
این وسیله غوطه‌ور با داشتن نیروی ۲۴۰ کیلوواتی و بندی که آن را به کف دریا متصل می‌کند، زمانی که با امواج در تماس باشد، آب را به کمک پمپ‌های هیدرولیک به بخش داخلی و توربین‌های قدرتی خود کشانده و به واسطه یک سیستم آب‌شیرین‌کن و با استفاده از نیروی الکتریسیته که پیشتر به کمک امواج آب تولید شده است، اقدام به تولید آب آشامیدنی می‌کند. مابقی نیروی الکتریسیته نیز برای تامین نیروی مورد نیاز کل شبکه، مصرف می‌شود. شاید بتوان این پروژه بزرگ را یکی از اصلی‌ترین منابع دسترسی به آب سالم برای مردم شهر پرت در نظر گرفت.
ارسال نظر