تلاش برای غلبه بر چالش کم‌آبی با ساخت دستگاه شیرین‌سازی آب دریا
با توجه به چالش بحران آب در کشور پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر دستگاهی را برای شیرین‌سازی آب دریا عرضه کردند که قادر است با استفاده از غشاها آب را تصفیه کند و به گفته آنها از این دستگاه همچنین می‌توان برای جداسازی فلزات سنگین از پساب‌های صنعتی بهره برد.
به گزارش ایسنا، سولماز ولی زاده، مجری طرح با اشاره به چالش آب در ایران، گفت: بر اساس پیش‌بینی‌های جهانی، سال ۱۴۰۰ سرانه آب برای ایران به کمتر از ۱۴۰۰ مترمکعب برای هر فرد در سال خواهد رسید و این به معنی ورود به بحران آبی است.
به گفته وی طبق آمارهای رسمی و به اعتقاد کارشناسان، ایران درآستانه بحران آب به سر می‌برد و طی سال‌های آینده تامین آب به یکی از بزرگترین چالش‌های کشور در بسیاری از استان‌ها، شهرها و مناطق تبدیل خواهدشد.
وی با بیان اینکه از این رو ایجاد زیر ساخت‌های لازم برای رفع این مشکل باید یکی از رویکردهای اساسی در برنامه‌ریزی‌های کوتاه مدت و بلندمدت باشد، اظهار کرد: با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران و دسترسی به دریاهای آزاد مانند دریای عمان، شیرین‌سازی آب دریا و استحصال آب شیرین مورد نیاز از این طریق، یکی از اساسی‌ترین راهکارها در جهت رفع این مشکل است.
ولی‌زاده از اجرای طرح تحقیقاتی در این زمینه خبر داد و گفت: این طرح با عنوان “طراحی و ساخت سیستم بررسی غشایی اسمز معکوس مجهز به همزن برای شیرین سازی آب دریا” در دانشگاه صنعتی امیرکبیر اجرایی شد که در آن می‌توان در بسیاری از فرایندهای جداسازی غشایی که اساس کار آنها گرادیان غلظتی یا فشاری است، مورد استفاده آزمایشگاهی و تحقیقاتی قرار گیرد.
این محقق، شیرین‌سازی آب‌های شور با استفاده از فرایندهای غشایی را از جمله کارکردهای دستگاه طراحی شده در این تحقیق عنوان کرد و یادآور شد: دستگاه ساخته‌شده قابلیت استفاده در مراکز تحقیقاتی مربوط به فرایندهای تصفیه مانند تصفیه آب برای زدودن آلودگی‌های موجود در منابع آبی را دارد.
وی مراکز تحقیقاتی فعال در حوزه‌های تصفیه پساب مانند پساب‌های رنگی صنایع نساجی، صنایع دارویی و کارخانجات فلزات سنگین با استفاده از غشاها را از جمله حوزه‌های کارکردی این دستگاه بیان کرد و افزود: این دستگاه قابلیت استفاده در بررسی‌های صورت گرفته در زمینه جداسازی حلال‌های آلی و یا تخلیص آنها با استفاده از فرایندهای غشایی را نیز دارد.
ولی‌زاده درباره نحوه اجرای این تحقیق گفت: در این طرح بعد از تهیه نقشه‌ها و طراحی دقیق اجزای این دستگاه، کار با ترشکاری، ساخت و سرهم بندی اجزای دستگاه انجام گرفت و درنهایت با انجام تست‌های مربوط به بررسی آب‌بندی و عملکرد دستگاه ساخت قطعه به پایان رسید.
وی جنس استیل بدنه این دستگاه را از جمله مزایای آن دانست و اظهار کرد: در نمونه‌های مشابه داخلی جنس بدنه به طور کامل از استیل ضد زنگ ساخته نشده بود و در برخی بخش‌ها از پلیمر استفاده شده بود که در این پژوهش بدنه دستگاه به طور کامل از جنس استیل ضد زنگ ساخته شده است.
وی افزود: استفاده از پلیمر موجب کاهش میزان تحمل فشار سیستم می‌شود.
مجری طرح ادامه داد: از سوی دیگر سیستمی برای هم‌زدن محلول در نظر گرفته نشده بود که می‌تواند مشکلات مربوط به پلاریزاسیون غلظتی را به همراه داشته باشد و گرفتگی غشا را تشدید کند که این چالش در دستگاه طراحی‌شده مرتفع شده است.
ولی‌زاده قابلیت بررسی غشاهای مختلف با جنس و ضخامت‌های متفاوت، انجام فرایندهای مختلف جداسازی مانند میکروفیلتراسیون اولترافیلتراسیون و اسمز معکوس، تحمل فشارهای بالا به دلیل جنس دستگاه و تعبیه گیره‌های فشار بالا، قابلیت تحمل دماهای بالا و قرار گرفتن در دستگاه اتوکلاو به دلیل جنس بدنه دستگاه و جنس ارینگ‌ها، عدم نیاز به پمپ برای اعمال فشار مورد نیاز و تأمین فشار با استفاده از فشار کپسول گاز بی‌اثر بدون مصرف آن در طی فرایند و قابلیت هم‌خوردن محلول به منظور جلوگیری از پلاریزاسیون غلظتی در طی فرایند را از دیگر مزایای دستگاه طراحی شده ذکر کرد.
این محقق اضافه کرد: این دستگاه با هزینه‌ای در حدود یک ششم هزینه تهیه و انتقال مشابه خارجی ساخته شد و با توجه به استفاده از قطعات و لوازم موجود در کشور هزینه‌های مربوط به نگهداری و تعویض قطعات در آینده نیز کاهش می‌یابد.
طرح “طراحی و ساخت سیستم بررسی غشایی اسمز معکوس مجهز به همزن برای شیرین سازی آب دریا” از سوی سولماز ولی‌زاده دانش‌آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر و با راهنمایی دکتر لیلا ناجی عضو هیات علمی این دانشگاه اجرایی شده است.
