نانو محک بهبود
تصفیه فاضلاب،فناوری فضایی،بحران آب،بازیافت فسفات،آبگیری از هوا

فناوري فضايي در خدمت تصفيه فاضلاب

مترجم: صالح سپهري فر
برگرفته از: msn

شايد شما هم جزو کساني باشيد که فناوري «تبديل فاضلاب به آب لوله کشي» برايتان چندش آور باشد. اما اين فناوري که جزو پرهزينه ترين و به روزترين شيوه هاي تصفيه فاضلاب است و در ابتدا براي اهداف ناسا طراحي شده بود، شايد روزي آينده نواحي خشک و کم آب دنيا را تغيير دهد.
    اما چطور ممکن است فاضلاب دستشويي خانه ها به آب آشاميدني تبديل شود؟ در فناوري «تبديل فاضلاب به آب لوله کشي» از فيلترهايي با منافذ بسيار ريز، پديده اسموس معکوس و تابش فرابنفش استفاده مي شود. اين فناوري بسيار کارآمد بوده و مي تواند تمام مواد اضافي موجود در فاضلاب را از بين ببرد، اما متاسفانه به خاطر هزينه بالاي آن نمي تواند براي کشورهاي داراي مشکل جدي آب نظير برخي کشورهاي آفريقايي مورد استفاده قرار گيرد.
    
    فناوري پرخرج
    دره سيليکون را قلب ديجيتال جهان مي نامند. در اين منطقه که در ايالت کاليفرنيا واقع است بسياري از بازيگران اصلي فناوري ديجيتال مستقر هستند، اما دامنه فناوري هاي موجود در دره سيليکون تنها به رايانه ختم نمي شود، زيرا در اين منطقه بتازگي نخستين مرکز تبديل فاضلاب به آب لوله کشي راه اندازي شده است.
    ساز و کار عملکرد اين تصفيه خانه مدرن به اين صورت است که ابتدا فاضلاب وارد غربالي با منافذي به قطر 300 ميکرون (0.3 ميلي متر) مي شود و بخشي از مواد با قطر بيشتر از اين اندازه در اينجا گرفته مي شود. سپس فاضلاب وارد فيلترهاي کارتريج مي شود تا تمام مواد دارويي، ويروس ها و انواع مواد بيماري زاي موجود در آن تا 99.99 درصد حذف شود. در مرحله بعد، فاضلاب در محفظه اي ويژه تحت تابش فرابنفش قرار مي گيرد تا تقريبا هرگونه موجود زنده و ريز موجود در آن نابود شود. نتيجه نهايي آبي بسيار تميز است که حتي از آب لوله کشي معمولي نيز پاک تر شده است.
    در حال حاضر اين آب آشاميدني نيست و قرار است با ساير آب هاي جمع آوري و تصفيه شده (نظير آب هاي سطحي) ترکيب شود و براي مصارف صنعتي يا آبياري گياهان مورد استفاده قرار گيرد. با اين حال برخي کارشناسان اين مرکز در حال طراحي برنامه اي براي گسترش کار آن براي توليد آب آشاميدني از فاضلاب در آينده هستند.
    
    تصفيه فاضلاب در فضا
    فناوري تبديل فاضلاب به آب آشاميدني نخستين بار براي مقاصد فضايي طراحي شد. در حال حاضر فضانوردان مستقر در ايستگاه بين المللي فضايي از اين فناوري بهره مي برند.
    از آنجا که انتقال مواد مورد نياز فضانوردان به فضا بسيار پرهزينه است، دانشمندان ساز و کارهاي مختلفي را براي تامين نيازهاي افراد مستقر در اين مرکز فضايي طراحي کرده اند. يکي از اين ساز و کارها همين سامانه بازيافت آب است که آب مصرفي را به آب پاک تبديل مي کند. تبديل فاضلاب دستشويي به آب پاک نيز بخشي از اين فناوري محسوب مي شود.
    در اين سامانه ابتدا فاضلاب وارد فيلترهاي خاصي مي شود و سپس هرگونه ارگانيزم زنده در حرارت بالاي توليد شده، نابود مي شود. در مرحله پاياني هم کيفيت آب تصفيه شده توسط حسگرهاي ويژه اي بررسي شده و آب تميز حاصل شده براي استفاده مجدد به مخزن آب ايستگاه ارسال مي گردد.
    چنين سامانه اي موجب صرفه جويي بسيار زيادي در هزينه ها مي شود، زيرا در غير اين صورت ناسا بايد هر بار 6800 کيلو بار اضافي به اين مرکز بفرستد.
    
    بحران آب و نياز به تصفيه فاضلاب
    گزارش هاي سازمان هاي بين المللي نشان مي دهد 768 ميليون نفر در سراسر جهان به آب آشاميدني پاک دسترسي ندارند و 2.5 ميليون نفر نيز از حداقل آب بهداشتي محروم هستند.
    سنگاپور جزيره کوچکي است که به خاطر اقتصاد پوياي خود در جهان بسيار معروف است، اما همين جزيره کوچک منابع پايدار آبي ندارد و بيشتر آب خود را از کشورهاي همجوار خود وارد مي کند. در حال حاضر 5 درصد نياز آبي اين کشور از تصفيه فاضلاب تامين مي شود، اما شايد با توجه به برنامه اين کشور براي خودکفايي در زمينه منابع آبي تا سال 1440 خورشيدي، دستيابي به فناوري هاي نوين تصفيه فاضلاب براي اين کشور از اهميت بيشتري برخوردار شده است.
    البته اين گرايش به تصفيه فاضلاب و بازگرداندن آن به منابع لوله کشي شهري تنها به اين کشور محدود نمي شود. حتي کشور پرباراني نظير انگلستان که در چند ماه اخير گرفتار سيلاب بوده، نگران منابع پايدار آب است. اصلي ترين دليل اين نگراني را بايد در افزايش شديد ميزان آب مصرفي جمعيت بسياري از کشورهاي پرآب جهان دانست.
    
    موانع موجود در برابر اين فناوري
    نخستين مانع اصلي در برابر گسترش فناوري «تبديل فاضلاب به آب لوله کشي» را بايد عنوان چندش آور آن دانست. شايد بجز فضانوردان ايستگاه بين المللي فضايي که منابع جايگزين ندارد، کمتر کسي تمايل به استفاده از آب به دست آمده از فاضلاب خانگي داشته باشد، اما شايد افزايش شديد تقاضا براي آب پاک و آشاميدني و کمبود جدي منابع آبي سبب شود اين گزينه به تنها راه حل موجود تبديل شود. به هر حال به نظر مي رسد براي جا انداختن اين فناوري در ميان مردم نياز به تلاش زيادي از سوي مسئولان باشد.
    جالب اينجاست که در سال 1385 خورشيدي طرحي براي وارد کردن فاضلاب تصفيه شده به سيستم لوله کشي شهر توومباي استراليا مطرح شد. با اين که اين شهر بشدت از نظر منابع آبي در مضيقه است، اما ساکنان اين شهر بشدت در برابر اين طرح مقاومت کردند و مانع اجراي آن شدند.
    دومين مانع اصلي در برابر گسترش اين فناوري را بايد هزينه بالاي آن دانست. تجهيزات لازم براي اين فناوري بسيار پرهزينه است و به همين دليل نبايد به همين زودي ها انتظار گسترش اين شيوه را در کشورهاي نيازمند آب پاک داشت.
    
    بازيافت فسفات
    اما از نکات جالب توجه در فناوري هاي تصفيه فاضلاب را بايد در کمک به گسترش کشاورزي دانست.
    بخش عمده اي از کودهاي مورد استفاده در کشاورزي از نوع فسفاته است که از سنگ هاي فسفات توليد مي شود. بنابر پيش بيني ها تا 15 سال آينده توليد اين نوع از کودها به اوج مي رسد و سپس به دليل کمبود منابع مورد نياز کاهش مي يابد.
    کارشناسان بر اين باورند که تا سال 1430 خورشيدي کودهاي کشاورزي ناياب و گرانقيمت خواهد شد.
    فسفات در بسياري از موادي که به صورت روزمره استفاده مي کنيم (از خميردندان و پنير گرفته تا انواع مواد شوينده) يافت مي شود.
    همچنين در ادرار نيز فسفات وجود دارد، مشکل اينجاست که به خاطر نسبت کم فسفات موجود در فاضلاب و رقيق بودن آن امکان بازيافت فسفات در تصفيه خانه ها وجود ندارد. به همين دليل است که شايد بتوان در خانه اين جداسازي را انجام داد.
    گروهي از مهندسان شيمي دانشگاه کاليفرنيا توانسته اند در آزمايشگاه به شيوه اي کارآمد براي جداسازي فسفات از ادرار دست يابند.
    در صورت ايجاد اين فناوري تجاري براي جداسازي فسفات در دستشويي خانه ها، مي توان بخش قابل توجهي از فسفات مورد نياز براي کشاورزي را بازيافت کرد. گرمايش جهاني و افزايش جمعيت موجب کاهش منابع آبي موجود و در عين حال افزايش شديد تقاضا براي آب شده است. با در نظر گرفتن اين موارد شايد بهره گيري از فناوري «تبديل فاضلاب به آب لوله کشي» تنها گزينه موجود در آينده باشد.
    
    آبگيري از هوا!
    بتازگي يک شرکت طراحي تجهيزات آبي از دستگاه جديدي براي تبديل هوا به آب رونمايي کرد. اين دستگاه که «جنيوس» (GENius) نام دارد مي تواند هر روز بين 250 تا 800 ليتر آب توليد کند که البته به دما و رطوبت محيطي که دستگاه در آن قرار دارد، بستگي خواهد داشت.
    فناوري توليد آب از هوا چندان هم جديد نيست، اما اين فناوري پيش از اين بيشتر در اختيار برخي ارتش هاي جهان قرار داشت و استفاده غيرنظامي آن بسيار محدود بود.
    در اين دستگاه ابتدا هوا وارد سيستم تبادل حرارتي شده، رطوبت آن گرفته مي شود. سپس اين رطوبت که درواقع ذرات بخار آب است وارد مخزني مي شود و از فيلترهاي ويژه اي عبور مي کند. در اين فرآيند مواد شيميايي و ميکروبيولوژيکي آن حذف مي شود. يکي از اصلي ترين تفاوت هاي دستگاه جنيوس با دستگاه هاي مشابه را بايد در ميزان انرژي مصرفي آن دانست. هزينه برق مصرفي اين دستگاه براي توليد هر ليتر آب تقريبا 2سنت (حدود 650 ريال) است.
    
    
   

دیدگاه خود را ارسال نمایید

ما را دنبال کنید