مهندسی

آیا تصفیه آب اقیانوس یک راه حل خوب برای تامین آب آشامیدنی جهان است؟ در یک کلام: بله

اگر می خواهید بدانید که چرا آب شیرین کنی اقیانوس راهی پایدار برای تأمین نیازهای آب آشامیدنی در سراسر جهان است ، اجازه دهید این سوال را به اجزای اصلی آن تقسیم کنیم:

آب شیرین کن اقیانوس چیست؟

راه حل پایدار چیست؟

چرا نگران نیازهای آب آشامیدنی هستیم؟

این در کجای دنیا کاربرد دارد؟

ما ابتدا به هریک به هریک از اینها پاسخ می دهیم و سپس در پایان همه چیز را با هم جمع می کنیم تا پاسخ خود را مشخص کنیم.

آب شیرین کن اقیانوس چیست؟

نمک زدایی اقیانوس فرایند تبدیل آب نمک به آب شیرین است. این در یک سری مراحل بدست آمده برای جداسازی مولکول های آب و نمک حاصل می شود. معمولاً این کار با هدف تأمین آب آشامیدنی یا فرآوری آب برای صنایع انجام می شود.

دو روش اصلی وجود دارد که برای آب آشامیدنی آب دریا قابل استفاده است. یکی با تبدیل آب به بخار است. اساساً این یک فرآیند تقطیر است زیرا آب تنها مؤلفه ای است که حالت را در دمای خاصی تغییر می دهد ، افزایش و باقی مانده نمک و مواد معدنی در کف باقی می ماند. تولید بخار به روش های مختلفی انجام می شود و هرکدام مزایا و معایب خاص خود را دارند.

روش دیگر یک فرآیند فیلتراسیون غشایی است که به اسمز معکوس معروف است. در شرایط فشار برابر ، آب به طور طبیعی به هر طرف غشای قابل نفوذ آب می رود ، غلظت بیشتری از مولکول های غیرآبی مانند نمک دارد تا تعادل غلظت نمک ایجاد شود. برای وارد کردن آب به ناحیه ای از غلظت نمک پایین ، باید یک افت فشار وارد شود. با فشار کمتر آب بیشتر به سمت آن جذب می شود و نمک را پشت سر می گذارد.

راه حل پایدار چیست؟

پایداری ، عملی تعادل بین اقتصاد و محیط زیست است. این در مورد مدیریت منابع به شکلی است که باعث می شود در ضمن تأثیرات محیطی ، مصرف انرژی و هزینه ها ، نیازهای انسان را برآورده سازیم.

با هدف پایداری ، ما فناوری را ایجاد و بهبود می بخشیم. هدف ما ایجاد محصولاتی است که دارای انرژی بیشتری هستند ، هزینه کمتری دارند و با اثرات محیطی به حداقل می رسند ، همه در حالی که تولید آنها با سرعت بیشتری انجام می شود.

چرا نگران نیازهای آب آشامیدنی هستیم؟

بدیهی است که انسان برای زنده ماندن به آب احتیاج دارد. مسئله مورد توجه نگرانی کمبود منابع آب شیرین یا کمبود آن است. آب و هوای خشک مقدار کمی از آب و سطح شیرین ندارد و جمعیت های زیادی می توانند منابع موجود را تحت فشار قرار دهند.

برای تشدید بیشتر این مشکل ، آلودگی آبهای سطحی و زیرزمینی حتی بزرگترین منابع آب شیرین را نیز غیرقابل استفاده می کند. آب شیرین فقط برای نوشیدن استفاده نمی شود. آبیاری و تولید صنعتی از مقادیر زیادی آب استفاده می کند.

بنابراین ، مدیریت منابع آب خود به طور فزاینده ای ضروری می شود.

این در کجای دنیا کاربرد دارد؟

در بحث تصفیه آب آشامیدنی متأسفانه مکان های زیادی در سراسر جهان وجود دارد مثل شمال و جنوب آفریقا ، اقیانوس های مرزی که دارای بسیاری از ساختار های آب شیرین سطحی را ندارند. آفریقای مرکزی منابع بیشتری دارد ، اما مدیریت ضعیف دولت و نبود بودجه دسترسی مردم را برای آن بسیار دشوار می کند.

تراکم بالای جمعیت و مقررات بی نظم بسیاری از کشورهای آسیای شرقی رودخانه ها ، دریاچه ها و خلیج های پر از زباله ، زباله های انسانی و مواد شیمیایی را در خود جای داده است.

آسیای غربی از جمله خاورمیانه دارای آب و هوای بسیار خشک و محدودی از منابع آب شیرین است.

کشورهای جزیره ای در سراسر جهان ، بیشتر آمریکای مرکزی ، پرو و ??بولیوی در آمریکای جنوبی از کسری کمک های دولت برای دسترسی مناسب رنج می برند. آب و هوای خشک مکزیک و جنوب غربی ایالات متحده نیز از نظر جمعیت مربوط به آنها سخت است.

باقیمانده جهان ، یا میزان کافی بارندگی سالانه را مشاهده می کند ، از برکت چندین منبع بزرگ آب شیرین و یا دارای دولت های ثروتمند است که آب آشامیدنی را برای شهروندان خود توزیع می کنند.

برخی کشورها حتی هر سه را دارند. اینها برخی از ثروتمندترین کشورها در جهان هستند. شاید بین ثروت یک کشور و فراوانی آب آن رابطه وجود داشته باشد. از این گذشته ، اولین تمدن جهان بین دو رودخانه واقع شده است.

چه چیزی تصفیه آب اقیانوس را برای نیازهای آب شیرین ضروری می کند؟

بزرگترین نکته در تصفیه آب اقیانوس ، گسترده منابع بالقوه آب آشامیدنی است. با این حال ، آب شیرین کن اقیانوس با سایر شرایط پایداری در شرایط مناسب متناسب است.

تأثیر فرآیند نمک زدایی اقیانوس بر محیط زیست ، عمدتا به طراحی و اجرای سیستم بستگی دارد.

نگرانی در مورد مصرف و تخلیه آب نمک و چگونگی تأثیر آن بر اکوسیستم های دریایی وجود دارد ، اما با یک طراحی ملاحظه می توان این نگرانی ها را به حداقل رساند.

مصرف انرژی نیز به طراحی سیستم نمک زدایی بسیار وابسته است. دو نوع سیستم نمک زدایی وجود دارد که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند ، تقطیر و اسمز معکوس.

سیستم های تقطیر از ترکیبی از انرژی حرارتی و نیروی الکتریکی استفاده می کنند ، در حالی که RO فقط از انرژی الکتریکی استفاده می کند.

هر دو می توانند برای بهینه سازی مصرف انرژی از طریق بازیافت انرژی ، به ترتیب گرما یا فشار طراحی شوند.

بسته به محل استفاده سیستم ، هزینه ها می توانند متفاوت باشند. با این حال ، فرایند نمک زدایی حرارتی به طور معمول دارای هزینه های بالاتر همراه سرمایه و هزینه است. بیشترین تغییر در هزینه های ساخت و ساز و انرژی مشاهده می شود.

سیستم های اسمز معکوس در طراحی جمع و جور تر و ماژولار هستند ، بنابراین ، هزینه های ساخت و ساز برای آن ها به طور معمول کمتر است. هزینه های انرژی با استفاده از منابع انرژی جایگزین مانند خورشیدی یا پسماند جامد برای سیستم انرژی می تواند کاهش یابد.

 

در بحث تصفیه آب صنعتی و آشامیدنی سیستم های نمک زدایی اقیانوس این پتانسیل را دارند که تقریباً بی پایان آب آشامیدنی تمیز را در سراسر جهان با روشی پایدار تهیه کنند.