گروه صنعت و معدن: محدودیت منابع آبی در کشور باعث شد تا متولیان این حوزه مطالعات شیرین‌سازی آب دریا را در دستور کار قرار دهند. به اعتقاد کارشناسان، آب و محدودیت منابع آن مساله‌ای گذرا و زودگذر نبوده و جزو ماهیت و طبیعت کشور به حساب می‌آید و با بارندگی مناسب مشکلات آن برطرف نمی‌شود. اگرچه وقوع خشکسالی‌ها باعث شده که کشور با مشکلات کمبود آب به صورت جدی‌تری مواجه شود اما محدودیت‌های منابع آب از یکسو و برداشت بی‌رویه از منابع آب زیرزمینی و تخلیه ضایعات و پسماندها در منابع آبی از سوی دیگر، در حال تضعیف مستمر این منبع حیاتی است. بر این اساس، وزارت نیرو با بررسی طرح شیرین‌سازی آب دریا در مناطق شمال و جنوب کشور درصدد است تا با افزایش راندمان و کاهش هزینه‌ها، آب مورد نیاز برای مصارف شرب، صنعت و کشاورزی را تامین کند. امکان استفاده از آب دریای خزر، خلیج‌فارس و دریای عمان برای مصارف مختلف و تجربیات سایر کشورهای منطقه و جهان در مورد شیرین‌سازی آب دریا محور گزارش پیش رو است.

وضعیت آب شیرین در جهان

آب شیرین نه یک منبع جهانی، بلکه منبعی منطقه‌ای محسوب می‌شود که در حوضه‌های آبخیز خاصی از جهان قابل دسترس است و به دلیل محدودیت آن به اشکال مختلفی یافت می‌شود. در برخی از حوضه‌های آبخیز این محدودیت فصلی‌اند که به قابلیت و توانایی ذخیره‌سازی آب در دوره‌های خشک وابسته است. در سایر مناطق، محدودیت‌ها از میزان تغذیه دوباره سفره‌های آب زیرزمینی، میزان ذوب برف یا از ظرفیت خاک جنگل‌ها برای ذخیره‌سازی آب متاثر است.

ماهیت منطقه‌ای منابع آب مانع از آن شده است تا جامعه جهانی بیانیه یا کنوانسیون خاصی را برای آن تصویب کند که بتواند عمق نگرانی‌های کشورها را در این خصوص منعکس‌سازد. آب، کالایی منحصربه فرد و ماده‌ای بسیار حیاتی است. محدودیت‌های این ماده حیاتی ظرفیت‌های سایر منابع حیاتی از جمله غذا، انرژی، ذخایر ماهی و حیات وحش را تحت فشار قرار می‌دهد. استحصال سایر منابع از جمله غذا، مواد معدنی و فرآورده‌های جنگلی نیز به تناسب مقدار کمی و کیفی منابع آب می‌تواند محدود شود. در شماری از حوضه‌های آبخیز جهان محدودیت‌های آب آشکار شده است. در برخی از فقیرترین و ثروتمندترین کشورهای جهان نیز سرانه استحصال آب به دلیل مسائل زیست محیطی، افزایش هزینه‌ها و کمیابی در حال کاهش است. توزیع جریان‌های آبی نیز در سطح جهان نامتعادل است و با توزیع جمعیت تناسب ندارد. از مجموع کل آب‌های جهان، ۴/ ۹۷ درصد آن را آب شور دریاها و اقیانوس‌ها تشکیل می‌دهند که به دلیل شوری در عمل قابل استفاده نیستند. به این ترتیب از مجموع منابع آبی جهان، ذخایر آب شیرین تنها ۶/ ۲ درصد کل حجم ذخایر آب‌های سطح زمین را شامل می‌شود که بخش اعظم آن به صورت یخ در قطب‌های کره زمین و یخچال‌های طبیعی (۹۸/ ۱ درصد) و آب‌های زیرزمینی
(59/ 0 درصد) وجود دارند که در دسترس نیستند. به این ترتیب از مجموع آب‌های کره زمین تنها 014/ 0 درصد آب قابل استفاده بوده و در واقع حیات آدمی وابسته به همین مقدار اندک آب است. از طرف دیگر، توزیع و پراکنش این حجم محدود آب نیز در سطح کره زمین بسیار ناهمگون است. توزیع مکانی و زمانی آب بسیار متغیر بوده و منطبق با پراکنش جمعیت و نیاز جوامع بشری به آن نیست. میزان آب مصرفی انسانی حدود 2290 کیلومترمکعب در سال است. حدود 4490 کیلومترمکعب نیز برای رقیق کردن و کاهش آلودگی‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. حاصل جمع این دو عدد 6780 کیلومترمکعب در سال است که نیمی از مجموع آب‌های روان پایدار (آب شیرین) کره زمین را تشکیل می‌دهد. چنانچه میانگین تقاضای سرانه آب به هیچ عنوان تغییر نکند و جمعیت جهان بر اساس پیش‌بینی‌های‌سازمان ملل به 9 میلیارد نفر در سال 2050 میلادی برسد، آبی که بشر استحصال می‌کند حدود 10هزار و 200 کیلومترمکعب، یعنی تقریبا 82 درصد آب‌های روان شیرین کره زمین خواهد بود. اگر علاوه بر افزایش جمعیت، تقاضای سرانه نیز افزایش یابد، محدودیت شدید آب در سطح جهان قبل از سال 2100 نمایان خواهد شد. برای متناسب ساختن توزیع زمانی و مکانی منابع آب با نیازها، حجم عظیمی از منابع مالی و نیروی انسانی ملل دنیا برای ایجاد، بهره‌برداری و نگهداری از تاسیسات آب مصرف شده و از دیگر سو این افزایش رفاه آثار و تبعات منفی بسیاری را نیز به همراه دارد که در رأس آن تخریب، ضایع شدن و آلودگی منابع آب و محیط زیست است. این دو فرآیند متضاد شرایطی را فراهم آورده‌اند که منابع آب شیرین از یک منبع تجدیدشونده به یک منبع نیمه تجدیدشونده تبدیل شود.

وضعیت آب در ایران

با توجه به وضعیت منابع آب در جهان، بازوی پژوهشی مجلس با انتشار گزارشی وضعیت ایران و فرآیند استحصال آب از دریا را بررسی کرده است. بر اساس گزارش دفتر مطالعات زیربنایی معاونت پژوهش‌های زیربنایی و امور تولیدی مجلس، ایران سرزمینی کوهستانی است که دو رشته کوه البرز با جهت شرقی- غربی و رشته کوه زاگرس با جهت شمال غربی- جنوب شرقی در آن قرار گرفته‌اند. این دو رشته کوه همانند دیوار مانع رسیدن ابرهای باران‌زا از شمال و غرب کشور می‌شوند و به همین دلیل نیز بخش اعظم کشور را مناطق خشک و نیمه خشک تشکیل می‌دهد. کمبود منابع آبی همواره به‌عنوان یک عامل محدودکننده فعالیت‌ها در کشور مطرح بوده است. توزیع مکانی آب در ایران به دلیل شرایط طبیعی بسیار ناهمگن است. توزیع زمانی نزولات جوی در کشور نیز مانند توزیع مکانی، روند مشابهی را نشان می‌دهد و میزان آن در سال‌های مختلف و حتی فصول مختلف متغیر بوده و این مساله مشکلات گوناگونی را در چند سال اخیر برای بخش‌های مختلف، به ویژه بخش کشاورزی و تامین آب شرب شهرها به همراه داشته است.

حتی توزیع نامناسب زمانی بارش‌ها طی سال‌های نرمال نیز از تنگناهای جدی محدودیت منابع آب ایران است و این معضل در سال‌های خشک تشدید می‌شود. برای مثال در مناطقی که از نظر بارش نزولات جوی در زمره مناطق پرباران طبقه‌بندی می‌شوند، در بعضی از ماه‌های سال کم‌آبی مشهود است. تحلیل زمانی نزولات جوی بیان‌کننده دامنه تغییرات زیاد آن از سالی به سال دیگر است. منابع آب تجدیدشونده کشور با توجه به وضعیت بارندگی، پوشش گیاهی و سایر عوامل تاثیرگذار در حجم نزولات جوی، حدود 130 تا 139 میلیاردمترمکعب در سال است که حجم قابل استحصال و با احتساب آب‌های برگشتی حدود 126 میلیارد مترمکعب برآورد می‌شود. از کل آب‌های تجدیدشونده حدود 105 میلیارد مترمکعب را جریان‌های سطحی و 25 میلیارد مترمکعب را جریان‌های نفوذی به منابع زیرزمینی تشکیل می‌دهند. در حالی که متوسط حجم کل آب سالانه کشور رقم ثابتی است تقاضا برای آب به علت رشد جمعیت، توسعه کشاورزی، شهرنشینی و صنعت در سال‌های اخیر، متوسط سرانه آب قابل تجدید کشور را تقلیل داده است.

صرف‌نظر از تفاوت‌های آشکار منطقه‌ای در کشور و طیف گسترده مناطق خشک در کشور، پیش‌بینی‌ها از متوسط سرانه آب کشور در سال‌های آینده به مفهوم ورود ایران به مرحله تنش آبی و کم‌آبی خواهد بود.

برداشت بی‌رویه آب از آب‌های زیرزمینی یکی دیگر از مسائل اساسی کشور در بخش آب به شمار می‌آید که در حال حاضر مشکلات جدی را در کشور پدید آورده است. به همین دلیل نیز در بسیاری از نواحی کشور سطح سفره‌های آب زیرزمینی افت کرده و با توجه به خشکسالی‌های اخیر، افزایش بهره‌برداری از آب‌های زیرزمینی تشدید شده و خسارت‌های غیرقابل جبرانی را بر منابع آب زیرزمینی کشور وارد آورده است. در کنار کاهش کمیت منابع آب، انتشار پساب‌های صنعتی، کشاورزی و شهری نیز از دیگر عوامل تهدیدکننده منابع محدود آب کشور محسوب می‌شوند. هر چند در خلال سال‌های گذشته به ویژه برنامه‌های سوم و چهارم توسعه اقدام‌های قابل قبولی برای تصفیه پساب‌های شهری و صنعتی صورت گرفته و مبین توجه دولت به حفاظت از کیفیت منابع آب است، اما با توجه به افزایش جمعیت کشور، گسترش شهرنشینی و توسعه فعالیت‌های صنعتی و کشاورزی ضروری است تا اقدام‌ها از شتاب بیشتری برخوردار شوند. یکی از بهترین راهکارها در جهت جایگزینی منابع آب تجدیدشونده و آب‌های سطحی، استفاده از منابع آب شور دریاها و روش‌های شیرین‌سازی آب است. این منابع از حیث مقدار و میزان در مقایسه با نیازهای موجود نامحدود تلقی می‌شوند و هم‌اکنون از سوی بسیاری از کشورهای کم‌آب مورد توجه قرار گرفته‌اند.

استحصال آب از دریا

محدودیت منابع آبی، رشد سریع جمعیت و نیاز به تولید بیشتر، سبب شده است که بخش کشاورزی نسبت به سایر بخش‌های مصرف‌کننده آب، تقاضای بیشتری برای مصرف داشته باشد و ضروری است که برای دستیابی به اهداف توسعه‌ای کشور و افزایش تولید محصولات در کنار استفاده بهینه از منابع آبی، منابع آبی جدیدی را در نظر گرفت. با توجه به محدودیت‌های منابع آب شیرین و باکیفیت، دریا به عنوان یک منبع طبیعی آب شور می‌تواند نقش بسیار مهمی در رونق کشاورزی و به دنبال آن رونق اقتصادی کشور داشته باشد. امروزه دیگر دوره آب‌های غیرمتعارف و پساب‌ها فرا رسیده است و استفاده از آب دریا نه تنها در ایران، بلکه در کشورهای آسیای میانه و کشورهای حوزه جنوب خلیج‌فارس هم مطرح است. ایران دارای 6 حوضه آبخیز درجه یک شامل حوضه آبخیز «دریای خزر»، حوضه «خلیج‌فارس و دریای عمان»، حوضه «کویر مرکزی»، حوضه «سرخس»، حوضه «هامون» و «دریاچه ارومیه» است که فعلا استحصال آب از دو حوضه «دریای خزر» و «خلیج‌فارس و دریای عمان» در دست مطالعه است.

استان‌های سیستان و بلوچستان، هرمزگان، بوشهر، خوزستان و جنوب استان فارس در جنوب کشور به دلیل نزدیکی به آب‌های خلیج‌فارس و دریای عمان و نیز استان‌های گیلان، مازندران و گلستان در شمال کشور به دلیل نزدیکی به آب‌های دریای خزر پتانسیل استفاده از آب شور دریا و شیرین‌سازی آن را دارند. 39 درصد جمعیت کره زمین در مناطقی زندگی می‌کنند که فاصله‌ای کمتر از 100 کیلومتر با دریا دارند. پیش‌بینی می‌شود تا سال 2025 آب مورد نیاز بیش از 60 درصد از جمعیت کره زمین، از طریق فرآیندهای شیرین‌سازی تهیه شود. در بسیاری از مناطق جهان به ویژه خاورمیانه از روش‌های شیرین‌سازی آب دریا برای تولید آب مورد نیاز مصارف شرب، بهداشت، صنعت و کشاورزی استفاده می‌شود. به گزارش دومین کنگره بین‌المللی نمک زدایی آب دریا (سال 2005 میلادی، برلین) 11هزار واحد آب شیرین‌کن در 100 کشور جهان وجود دارد. عربستان سعودی به عنوان بزرگ‌ترین تولیدکننده آب شیرین در جهان شناخته می‌شود. این کشور 26 درصد آب شیرین تولیدی جهان را به خود اختصاص داده است. پس از آن آمریکا با 15 درصد در جایگاه دوم قرار دارد. 60 درصد آب تولیدی آب‌شیرین‌کن‌ها در جهان به مصارف شهری اختصاص یافته است و باقی مربوط به مصارف بخش‌های صنعتی و کشاورزی است.

تولید آب شیرین از آب دریا از طریق فرآیند «نمک‌زدایی به روش تبخیری»، قدیمی ترین روش در این زمینه شناخته می‌شود. این روش از قرن هفدهم میلادی برای تامین آب شیرین مورد نیاز در کشتی‌ها به کار گرفته شده است. به گزارش سایت اینترنتی Worldwater.org قیمت تمام شده هر مترمکعب آب شیرین شده در جهان  تا 2دلار عنوان شده که این رقم با پیشرفت تکنولوژی کاهش یافته است. آنچه مسلم است استفاده از آب دریا برای شیرین‌سازی آب، گران‌تر از آب‌های لب شور است. از طرفی مهم‌ترین قلم هزینه آب‌شیرین‌کن‌ها صرفنظر از هزینه سرمایه‌گذاری اولیه، بهره‌گیری از انرژی‌های فسیلی است. بانک جهانی به تازگی سرفصلی را به‌عنوان سرمایه‌گذاری آب‌شیرین‌کن‌ها گشوده است و به علت گسترش اجنتاب ناپذیر فناوری آب‌شیرین‌کن‌ها در نقاط کم آب جهان تمایل دارد، سرمایه گذاری لازم را سامان دهد. در حال حاضر 51 واحد آب‌شیرین‌کن در بوشهر، 91 واحد در هرمزگان و جزایر اطراف آن، 20 واحد در سیستان و بلوچستان و 5 واحد در استان خوزستان نصب شده است. از 10 سال پیش تاکنون متخصصان ایرانی موفق شده‌اند خود نصب تجهیزات آب‌شیرین‌کن را انجام دهند.

ظرفیت تولید آب شیرین در حوضه خلیج‌فارس

در تقسیم بندی چهارگانه دریاها از نظر دمایی، خلیج‌فارس جزو دریاهای معتدله گرم قرار می‌گیرد، دمای آب در خلیج‌فارس متاثر از شرایط سخت اقلیم بوده و در آب‌های ساحلی دمای سطحی آب بین 10 تا 39 درجه سانتی‌گراد گزارش شده است. در آب‌های دور از ساحل، دمای سطحی آب بین 18 تا 33 درجه سانتی‌گراد است. شوری آب در خلیج‌فارس از غرب به شرق کاهش یافته و در آب‌های سطحی بین 6/ 36 در هزار و حدود 40 در هزار در شمال شرق آن متغیر است. در آب‌های سطحی محدوده شمال شرق خلیج‌فارس میزان شوری بین 37 تا 2/ 40 در هزار، مقدار دما بین 21 تا 5/ 34 درجه سانتی‌گراد گزارش شده است. در کشورهای حاشیه جنوبی خلیج‌فارس 75 درصد آب شیرین از طریق شیرین‌سازی آب دریا به دست می‌آید، هزینه تولید هر مترمکعب آب شیرین به‌طور متوسط 5/ 0 دلار است.

ظرفیت تولید آب شیرین در کشورهای حوضه خزر

دریاچه خزر محیط آبی لب شور است که حجم قابل توجهی آب شیرین از حوضه آبریز خود دریافت می‌کند. میانگین شوری آب دریای خزر ppt 85/ 12 است. این مقدار حدود یک سوم املاح موجود در اقیانوس‌ها است. میزان شوری یا مقدار املاح محول آب در بخش‌های مختلف دریای خزر متفاوت است؛ به طوری که در بخش جنوبی دریا، شوری بیشتر از بخش‌های میانی و شمالی است. در بحث شیرین‌سازی آب دریا برخی از کارشناسان معتقدند قبل از آنکه نمک زدایی بتواند به عنوان روش کارآمد در حل بحران کنونی آب معرفی شود، متخصصان و صاحب‌منصبان باید تعهد کنند که بر مشکلات و موانعی که این روش را هزینه بر و ناکارآمد می‌کنند، غلبه یابد. اگر قرار است کارخانه‌های آب‌شیرین‌کن، نیاز روبه رشد جامعه جهانی را که خصوصا در مناطق در حال توسعه روزبه روز بیشتر با مساله کم آبی مواجه می‌شوند، مرتفع‌سازند باید هزینه کمتری را چه در مرحله ساخت و چه در طول زمان بهره‌برداری به همراه داشته باشد. یک راه انجام این کار استاندارد کردن تمامی بخش‌های کارخانه و حتی روش‌هایی است که بر مبنای آنها فرآیند شیرین کردن آب شور دریاها صورت می‌پذیرد. در این جهت ساخت کارخانه‌های کوچک‌تر و کارآمدتر در دستور کار قرار دارد تا امکان تهیه آب شیرین اقتصادی برای مناطق کم جمعیت یا گروه‌های کاری کوچک در مناطق دورافتاده فراهم شود. در ایران یکی از مهم‌ترین طرح‌ها در زمینه شیرین‌سازی و انتقال آب طرح انتقال آب دریای خزر به کویر مرکزی و خلیج‌فارس است. در مورد انتقال آب دریای خزر به مرکز ایران و آب‌های آزاد جنوب چند مساله باید مورد توجه باشد؛ مثلا بحث اقتصادی و هزینه‌های طرح مهم است. همچنین موضوع بعدی بحث امنیتی است؛ چون این آبراه کشور را به دو بخش تقسیم می‌کند. در اسناد حقوق بین‌الملل به صورت خاص به انتقال آب اشاره نشده است و مطابق حقوق دریایی ژنو هم محدودیتی وجود ندارد. اما بعد از اعلام موضع وزارت نیرو مبنی بر طرح انتقال آب خزر به بخش مرکزی کشور، چهار همسایه ایران در شمال که سهم مشترک از دریای خزر با ایران دارند، دو موضع کاملا متفاوت در مقابل این طرح گرفتند. کارشناسان روسی و قزاقستانی از طرح ایران برای انتقال و شیرین‌سازی آب دریای خزر به شدت ابراز نگرانی کرده‌اند؛ ولی جمهوری آذربایجان و ترکمنستان مشکلی با اجرای طرح نداشته‌اند. حال با توجه به مطرح شدن دوباره این طرح (همزمان با بحران کمبود آب در کشور) باید دید وزارت نیرو در زمینه مسائل سیاسی و اقتصادی این پروژه چه راهکاری را در نظر گرفته است.

تجربه جهان از شیرین‌سازی آب