هزینه های یک صنعت نوپا
در سالهای گذشته، بحران کمبود آب در اقصی نقاط جهان چنان خود را به رخ کشیده که برخی اندیشمندان و پژوهشگران از احتمال بروز جنگهای قرن بیست و یکم، نه بر سر نفت یا زمین، بلکه بر سر منابع آب شیرین سخن گفتهاند. منابعی که نه فقط مایۀ حیات تمامی جانداران بلکه موجب توسعه و عامل رونق اقتصادی و صنعتی در جوامع امروزیاند و تمدنهای مبتلا به معضل کمآبی را بهراستی ناتوان و گرفتار میسازند. این معضل در یکی از خشکترین مناطق جغرافیایی جهان یعنی منطقۀ خاورمیانه و شمال افریقا، محسوستر و ملموستر است و ایران نیز به واسطۀ قرار گرفتن در این منطقه، مستعد ابتلا به بحران کمآبی است.
آمارها نشان میدهند که در خوشبینانهترین وضعیت، میزان متوسط بارندگی در ایران حدود یکسومِ میزان متوسط بارندگی در سراسر جهان است و نزدیک به 70درصد از همین نزولات آسمانی، چند روزی پس از بارش، تبخیر میشوند و دوباره راه آسمان در پیش میگیرند. این وضعیت در کنار افزایش جمعیت و البته تغییر سبک زندگی که نیازمندی به آب شیرین را بسیار فراتر از مصرف نوشیدنی آن میسازد، صنعت آبشیرینسازی را به صنعتی قابل توجیه و قابل توجه، به ویژه در حاشیۀ جنوبی کشور بدل ساخته است. در سال های گذشته نیز تدابیر و سیاستگذاری های مختلفی به سفارش مراجع دولتی و نهادهای رسمی متولی حوزۀ آب و انرژی برای بهرهگیری از سازوکارهای متعدد شیرین سازی آب دریا و دیگر نوآوریهای مرتبط برای مقابله با بحران کمبود آب در مناطق جنوبی ایران مورد بررسی قرار گرفته است. براساس برخی برآوردهای کارشناسانه، حتی انتظار میرود سرمایه گذاری برای توسعۀ زیرساختهای این صنعت، با افزایش 7درصدی تا سال 2015 میلادی (1394 شمسی) به رقمی حدود 245 میلیون دلار برسد.
واقعیت آن است که برخی مناطق جنوبی ایران، گاه برای مدت دو سال پیاپی از بارش باران محرومند و اتکاء به منابع سنتی تأمین آب، به هیچ روی پاسخگوی نیازهای فزایندۀ محلی و ملی نیست. از همین روست که سیاستگذاران داخلی نیز بسانِ همتایان خود در دیگر کشورهای حاشیۀ خلیج فارس به فکر چاره اندیشی برای این بحران خاموش افتاده اند. نیازمندی مفرط به آب شیرین، منطقۀ خاورمیانه و شمال آفریقا را در جایگاه برترین منطقۀ جغرافیایی نیازمند به صنعت آبشیرین سازی قرار داده است، به گونهای که دو سوم تقاضای جهانی برای برخورداری از خدمات و محصولات شیرینسازی از سوی این کشورها عرضه میشود. برای نمونه، کشورهای قطر و امارات متحده عربی، برای رفع نیاز خود به آب آشامیدنی تقریباً به صورت کامل به طرحهای شیرین سازی وابسته اند و عربستان سعودی نیز به مدد بهره گیری از سرمایهگذاری و همکاری شرکتهای بین المللی و بومی، بیشترین تعداد مجموعه های شیرین سازی در منطقه را به خود اختصاص داده است. آمارها نشان می دهند که در سال 2010 روزانه حدود 30میلیون مترمکعب آب شیرین در منطقه تولید می شده و پیش بینی می شود این رقم در سال 2015 به حدود 40میلیون مترمکعب در روز برسد.
در هفتهها و ماههای گذشته اخبار متعددی دربارۀ اجرای طرحهای شیرینسازی آب و انتقال آب شیرین به استانهای هرمزگان و کرمان و دیگر استانهای کمآب جنوب ایران، در رسانههای داخلی بازتاب یافتهاند که پرسشهایی را دربارۀ نحوۀ عملیاتیسازی این طرحها پیش روی مخاطبان گذاشتهاند. این پرسشها از آنجا اهمیت بیشتری پیدا میکنند که خاطرۀ طرحهایی مانند پمپاژ آب دریای خزر به دریاچۀ ارومیه، یا شیرینسازی آب دریا و انتقال آن به استانهای سمنان و مرکزی، همچنان در ذهن اهالی رسانه و مخاطبان علاقه مند به حوزۀ صنعت و فنآوری، روشن و نزدیک است زیرا مدتها به سوژهای برای نویسندگان مطبوعاتی و کارشناسان فنی و تخصصی برای نگارش مطالب تخصصی و عمومی و مصاحبه و موضعگیری در رسانههای کشور تبدیل شده بود. اینبار نیز توسعۀ صنعت آبشیرینسازی در جنوب ایران توجهبرانگیز شده است، بهویژه آنکه شیوهها و مکانیسمهای مختلف با حجم سرمایهگذاریهای گوناگون، مباحث مهمی چون هزینۀ تولید و البته میزان انرژی مصرفی برای تولید هر واحد آب شیرین را به میان آورده است.
شکی نیست که راهاندازی تأسیسات آبشیرینکنی برای پاسخگویی به نیازهای موجود در جنوب ایران، ضرورتی انکارنشدنی است و همچون عمدۀ کشورهای منطقۀ شمال افریقا و جنوب غرب آسیا، شیرین سازی آبهای شورِ دریاهای پیرامونی، گزینهای در دسترس و منطقی است ولی پرسشهای متعددی بر سر انتخاب بهترین و مقرون بهصرفه ترین شیوۀ شیرین سازی و نحوۀ سیاستگذاری و برنامه ریزی جهت طراحی پروژه های مربوطه وجود دارد.
چنانکه کارشناسان فنی و مهندسی توضیح میدهند حداقل دو روش اصلی برای شیرینسازی آب شناسایی و توسعه یافتهاند که عبارتند از: 1) روش شیرینسازی غشایی موسوم به RO و 2) روش شیرینسازی حرارتی که یکی از اشکال آن پس از افزایش میزان کارآیی و بهرهوریاش، موسوم به MED است. سیستم های شیرین سازی غشایی از یک الگوی ساده تبعیت میکنند که همان الگوی عبور آب شور از فیلترهای چند مرحله ای است یعنی با عبور مولکول های آب از غشاها یا فیلترهای واسطه ای، ناخالصی ها و مواد معدنی به دام میافتند و آب شیرین تهیه می شود. روش شیرینسازی حرارتی اما شامل گرم کردن آب دریا تا زمان تبخیر و سپس میعان مجدد بخارات به دست آمده است که حجم قابل توجهی از آب شیرین و خالی از املاح و مواد معدنی را مهیا می سازد.
هم سیستمهای حرارتی و هم سیستم های غشایی مجموعه ای از مزایا دارند اما هر دو نیز از کاستی های برخوردارند که از تبدیل شدن هر کدام به رویکردی آرمانی در سناریوهای صنعت شیرینسازی ممانعت می کند. با این وجود، آنچه که به عنوان مزیت نسبی در میان شیوههای مختلف شیرینسازی مطرح میشود، حداقل یک محور روشن و اساسی دارد که همان میزان صرفه جویی در هزینه ها و انرژی مصرفی برای شیرینسازی هر واحد آب است. به تعبیری دیگر، نخستین شاخص حیاتی در انتخاب الگوی مناسب و بهینه برای شیرین سازی، مقایسۀ میان هزینههای مربوط به تولید یک واحد آب با بهرهگیری از فنآوریهای غشایی موسوم به RO یا روش مربوط به بهره گیری از فنآوری های حرارتی ترکیبی موسوم به MED است. همین دغدغه یعنی تلاش برای کاهش هزینه های تولید در هر یک از این دو شیوه، نه تنها به نوآوری های مهمی در هر دو شیوه انجامیده است، بلکه طرح های خلاقه ای نیز برای بهره گیری از منابع انرژی تجدیدپذیر برای تأمین آب شیرین کن ها را در دست بررسی قرار داده است.
هرچند برخی از پروژههای شیرینسازی آب بر مبنای سیستم های غشایی طراحی شده اند اما مقایسۀ این دو شیوه، مشخص میسازد که سیستمهای شیرین سازی موسوم به MED از آن جهت که در روند تولید هم انرژی کمتری مصرف می کنند و هم آب بهتر و بیشتری تولید می کنند، از صرفه و جذابیت بیشتری برخوردارند. این وضعیت به ویژه در کشورهایی مانند کشورهای منطقۀ خاورمیانه و شمال افریقا موسوم به مِنا (MENA) که از منابع غنی انرژی مانند نفت و گاز برخوردارند، بهره گیری از سیستمهای شیرینسازی حرارتی MED را به مراتب جذابتر هم میسازد؛ چنانکه بیش از 90 درصد صنعت شیرینسازی حرارتی آب در جهان در همین منطقۀ خاورمیانه و شمال افریقا فعالیت دارد.
گرچه هر دو روش بهرهگیری از فنآوریهای غشایی و حرارتی، قابلیت تولید مقادیر قابلتوجهی آب با کیفیت بالا را دارند اما آنچه روش MED را دارای مزیت نسبی در قیاس با دیگری می سازد، بررسی مقایسهای مجموع هزینه های مربوط به ساخت وساز و نگهداری این صنایع و از آن مهمتر میزان مصرف انرژی برای تولید آب شیرین است. هرچند هزینۀ ساخت و تأمین اولیه تجهیزات در روش غشایی RO پائینتر از روش حرارتی MED است اما فن آوری های حرارتی به آن دلیل که اغلب در مجاورت نیروگاهها طراحی و اجرا می شوند و از گرمای تلف شدۀ نیروگاهها برای تولید آب شیرین استفاده میکنند، این شیوۀ تولید را بسیار مقرون بهصرفه تر می سازند. در نتیجه، گرایش به ساخت صنایع نیروگاهی و آبشیرینکنی و تولید همزمان برق و آب با کیفیت، منجر به ارزان تمام شدن قیمت کلی برای تولید هر دو محصول می شود زیرا انرژی که یک بار برای تولید حرارتِ مورد نیاز به مصرف میرسد، دو بار مورد استفاده قرار میگیرد. به بیانی سادهتر، مجاورت تاسیسات نیروگاهی و شیرینسازی به روش حرارتی MED بهواقع یک سرمایهگذاری برای تولید دو محصول اساسی یعنی برق و آب است. گذشته از آنکه انرژی مصرفی در روش RO تک کارکردی است و تنها موجب پمپاژ آب شور از لایه های غشایی می شود و از این رو در یک برآورد کلی، صرفۀ اقتصادی کمتری دارد، هزینه های مربوط به خدمات و نگهداری تأسیسات آبشیرینکنی غشایی نیز بسیار بیشتر از تاسیسات حرارتی است زیرا اجزای مورد استفاده در غشاها یا همان فیلترها، نه فقط به تنهایی گران هستند بلکه از آنجا که بیشتر در معرض آسیب و تخریب قرار دارند، نیازمند تعویض و نگهداری بیشتری هستند.
معلوم است که بهرهگیری از یک روش برای شیرینسازی، ماهیتی انتخابی دارد اما انتظار میرود که این انتخاب بهویژه زمانی که با حمایت سیاستگذاری های دولتی و در پی ابلاغ طرح های توسعۀ کلان همراه می شود، با بررسی تمامی جوانب موضوع و پردازش مجموع هزینهها و فایده های مربوط به شاخص های کمّی و کیفی صورت گیرد. درست است که برخی پژوهشگران هنوز تردیدها و شبهه هایی دربارۀ تبعات زیست محیطی استفادۀ گسترده از آبشیرین کنها را مطرح کرده اند، اما پیشرفتهای تکنولوژیک در مسیر کاهش هزینه های تولید، همراهی با الزامات زیست محیطی و ... این صنعت را به گزینه ای کاربردی و قابل دفاع بدل کرده است و چه بهتر آنکه، توسعۀ این صنعت در ایران از همین ابتدا با مولفه های بااهمیت و اثرگذاری مانند کاهش هزینه های تولید و کاهش مصرف انرژی همراه باشد تا منافع حاصل از آن نه فقط در کوتاه مدت بلکه در درازمدت، تمامی بخش های اقتصادی و اجتماعی جامعۀ ایرانی را در بر گیرد و چشم انداز توسعه در مناطق جنوبی و کمآب ایران را نیز روشن تر از گذشته سازد.
