راهکاری تازه برای تامین آب آشامیدنی در مناطق دوردست

در یک پژوهش مطرح شد؛

محققان دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تهران در پژوهش تازه ای موفق به طراحی سیستم نوآورانه ای برای تامین آب شیرین از دریا شدند.

به گزارش گروه پژوهش خبرگزاری علم و فناوری پیشتاز، احسان هوشفر؛ دانشیار گروه تبدیل انرژی دانشکدگان فنی دانشگاه تهران درباره ضرورت و اهمیت این پژوهش گفت: یکی از مشکلات اساسی که بسیاری از کشورها در حال حاضر با آن روبرو هستند، مشکل تامین آب شیرین است. حدود 70% سطح زمین را آب فراگرفته اما درصد کمی از آن (حدود 4%) شیرین است. افزایش جمعیت و گسترش صنایعِ نیازمند به آب، موجب مصرف روزافزون آب شیرین شده است، به نحوی که هم اکنون بسیاری از کشورها از جمله کشور ما، درگیر چالش اساسی در تامین آب شیرین مصرفی خود هستند و در آینده نیز بر تعداد این کشورها افزوده خواهد شد.

سرپرست آزمایشگاه بیوانرژی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تهران، درباره نوآوری این پژوهش گفت: در این پژوهش، راهکاری تازه برای شیرین سازی آب دریا مطرح شده است که رطوبت زنی-رطوبت زدایی یا به اختصار HDH نام دارد و الهام گرفته از فرایند تولید باران است. در واقع استفاده از سیستم های نمک زدایی برای شیرین سازی آب دریا که یکی از راه های مرسوم تامین آب شیرین است، به روش های متعدد انجام می شود و هر یک از این روش ها مزایا و معایب خاص خود را دارند.

به گفته وی، مزیت روش معرفی شده در این تحقیق، مصرف کمتر انرژی نسبت به روش های دیگر است؛ به طوری که می توان از گرمای اتلافی سیستم های دیگر در آن استفاده کرد. در این پژوهش یک واحد نمک زدایی مستقل با استفاده از HDH، پنل های خورشیدیِ تولید همزمان برق و گرما (PVT) و چیلر تراکمی، برای تامین آب پایدار مناطق دورافتاده ای که به آب دریا دسترسی دارند، پیشنهاد شده است. عملکرد سیستم به این شکل است که پنل خورشیدی برق مورد نیاز برای چیلر و گرمای مورد نیاز برای HDH را تامین می کند و آب دریای ورودی توسط کندانسور چیلر پیش گرم می شود. به این شکل، عملکرد کلی سیستم در تولید آب شیرین، به شکل قابل ملاحظه ای بهبود می یابد.

این پژوهشگر حوزه ترمودینامیک و زیست انرژی، درباره بهینه سازی انجام شده در این سیستم توضیح داد: مدل سازی این سیستم با اعمال یک شبکه عصبی مصنوعی صورت گرفت و بهینه سازی سه هدفه با استفاده از الگوریتم ژنتیک بر روی نتایج انجام شد. اهداف این بهینه سازی شامل بیشینه ساختن تولید آب شیرین، کمینه ساختن هزینه و بیشینه ساختن بازدهی سیستم بود. نتایج نشان داد که این سیستم از نظر فنی و اقتصادی در تولید آب شیرین قابل رقابت با دیگر واحدهای نمک زدایی برای مناطق دورافتاده است. هم چنین، به دلیل انتخاب درست مبرّد و بهره گیری از انرژی تجدیدپذیر، با محیط زیست هم سازگاری دارد.

عضو هییت علمی دانشگاه تهران در پایان افزود: این پژوهش، راه را برای آینده ای هموار می کند که در آن آب سالم برای همه مردم، صرف نظر از محل سکونت، به صورت پایدار در دسترس باشد.

این پژوهش به تازگی در دانشکده مهندسی مکانیک دانشکدگان فنی دانشگاه تهران به راهنمایی احسان هوشفر دانشیار گروه تبدیل انرژی و مشاوره علیرضا جلالی عضو هییت علمی این گروه و سرپرست آزمایشگاه سامانه های نمک زدایی و پالایش آب، توسط اسحق صفرزاده رواجیری و با همکاری محمدرضا حسنلو دانشجویان کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک گرایش تبدیل انرژی انجام شده، راهکار تازه ای برای تامین آب آشامیدنی در مناطق دوردست مطرح شده است.