شیرین سازی آب

به صورت طبیعی و ذاتی، شیرین سازی آب از طریق چرخه آب و نور آفتاب انجام می شود. خورشید انرژی مورد نیاز برای فرایند شیرین سازی آب را تامین کرده که موجب تبخیر آب از منابع سطحی نظیر دریاچه ها و اقیانوس ها می باشد. هوای حاصله از تبخیر شده طی فرآیندی با هوای خنک ترکیب می شود و در نهایت تبدیل به باران می شود؛ البته برخی از این آب ها که بخار نمی شوند تبدیل به آب های زیرزمینی می شوند و درصدی از آنها جریان سیستم های فاضلابی را تشکیل می دهند. بنابراین تصفیه آب شور دریایی یکی از گزینه های اصلی بشریت برای داشتن یک منبع آب نامحدود می باشد. البته که تصفیه و شیرین سازی آب دریا بسیار پر هزینه و انرژی بر می باشد و همچنین تاثیرات مخربی بر روی اکوسیستم خواهد داشت. با وجود همه این ها فرآیند شیرین سازی آب می تواند یک ایده مناسب در شرایط ویژه باشد. در ادامه با بذروکسین همراه باشید. 

شیرین سازی آب چیست؟

فرآیند است که طبق آن نمک، مواد معدنی و آلاینده های ماده در آب حذف می شود. آب دریا بیش از 50 درصد از منابع آب مان را به منظور تصفیه تامین کرده است. مابقی آب مصرفی ما از طریق رودخانه ها و فاضلاب تشکیل شده است. هدف اصلی شیرین سازی آب، حذف نمک از محلول آب می باشد تا آب های غیر قابل استفاده را برای کاربرد های انسانی و صنعتی مناسب سازد. 

فرآیند شیرین سازی آب در گذر زمان

فرآیند تصفیه سازی آب و نمک‌ زدایی از دوران قدیم تا به امروز تغییرات زیادی را طی کرده است. اولین روش‌های شناخته شده به قرن های اولیه پیش از میلاد مسیح بازمی‌گردد، زمانی که ارسطو فرآیند تقطیرسازی را برای شیرین‌ سازی آب دریا معرفی کرد. در طول قرن‌ها، این روش توسط دریانوردان و در زمان جنگ جهانی دوم برای تامین آب شرب در کشتی‌ها استفاده شد. در سال های 1950، تکنولوژی‌های جدیدی مانند تقطیر ناگهانی چند مرحله‌ای (MSF) و اسمز معکوس (RO) پرورش یافتند که امروزه به طور وسیعی برای تهیه آب شیرین از آب شور استفاده می‌شوند. این تکنولوژی‌ها به دلیل کارایی بالا و هزینه‌های کمتر، به ویژه در مناطق خشک و کم‌ آب، بسیار به محبوبیت رسیده اند. 

روش های شیرین سازی آب 

در طبیعت، فرآیند شیرین ‌سازی آب به طور طبیعی از مسیر چرخه آب و نور خورشید انجام می شود. خورشید انرژی لازمه برای تصفیه را تامین کرده که موجب بخار شدن آب از منابع سطحی مانند دریاها، اقیانوس‌ها و نهرها می‌شود. سپس بخار آب با هوای خنک ترکیب می شود و سپس متراکم شده و شبنم یا ابرهای بارانی تشکیل می‌دهد. این فرآیند را می‌توان به صورت مصنوعی و با سرعت بیشتری نسبت به طبیعت و با استفاده از منابع جایگزین گرمایشی و سرمایشی بازآفرینی کرد.
دو نوع عمده فناوری که در سراسر جهان برای نمک زدایی استفاده می‌شوند را می‌توان به طور کلی به دو دسته حرارتی (تقطیر) یا غشایی (اسمز معکوس) طبقه‌بندی کرد. روش‌های دیگری نیز برای تولید آب شیرین وجود دارند که به شرح ذیل می باشند:

• تقطیر
• اسمز معکوس 
• الکترودیالیز
• نانو فیلتراسیون
• تشکیل هیدرات گازی

هزینه شیرین سازی از طریق فرآیند نمک زدایی

سیستم تولید آب شیرین از طریق بخش نمک زدایی، برای فعالیت و تولید آب شیرین به انرژی مازاد نیاز دارند. انرژی مورد نیاز سیستم نمک زدایی معمولا از مسیر سوخت‌های فسیلی تامین می‌گردد، به همین دلیل تامین آب شیرین از طریق این فرآیندها گران تمام می شود. همین دلیل موجب می‌شود که این روش‌ها معمولا در مواقعی استفاده شوند که منابع آب شیرین از نظر اکونومیکی در دسترس نباشند. علاوه بر این، میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای و پساب‌های آب نمک تولید شده توسط کارخانه‌های آب شیرین کن، چالش‌های زیست محیطی قابل توجهی را ایجاد می‌کند.