ستون ثابت بسپار: پلیمرها و مقابله با بحران کم آبی در کشور/ بدون آب، همه چیز، هیچ است!

بسپار/ ایران پلیمر ما فقط آب را برای نوشیدن، پختن غذا و شستشو نیاز داریم؟ درست است؟ خیر، با این فکر حتی نزدیک به ماجرا هم حرکت نمی کنید. آب در همه چیز در اطراف ما وجود دارد. از کاغذ گرفته تا لباس، کامپیوتر و حتی خودروها. آیا شما میدانید روزانه چقدر آب از مقابلتان عبور می کند بدون اینکه متوجه آن باشید؟

به گفته ی  Richard Clemens مدیر انجمن تجهیزات و ماشین آلات فرآیندی VDMA : تامین آب شرب به صورت فنی امری بسیار چالش برانگیز است. تولیدکنندگان سامانه های آمایش های آبی و آب های اتلافی در آمادگی کامل در جهت پاسخ گویی به نیازهای جهانی و منطقه ای می باشند. این صحبت ها طی مراسمی که تحت عنوان بدون آب همه چیز، هیچ چیز است بیان شد.

در این مراسم به طور کامل بیان شد که آب مورد نیاز ما از کجا تامین شده و چه فناوری ها و مفاهیمی مورد نیاز است تا اطمینان داشته باشیم آب مورد نیاز بشر در حال حاضر و در آینده تامین خواهد شد. در این مراسم در واقع چالش های پیش روی مهندسی مکانیک در جهت بهبود شرایط آبی مورد بحث و بررسی قرار گرفت.

آب نامرئی

صبح ساعت شما زنگ می زند. بلند می شوید. دوش می گیرید، مسواک می زنید و قهوه می خورید. ما برای تمامی این فعالیت ها به آب نیاز داریم. به آب آشامیدنی. هر آلمانی در طول روز حدود ۱۲۲ لیتر آب مصرف می کند. در مقایسه با آمارهای جهانی آلمانی ها زیر مقدار متوسط مصرف دارند. اما مساله این است که زمانی که آب آشامیدنی نیاز نداریم، در حال استفاده از آب مجازی هستیم.

 

مصرف مجازی

تقریبا تمام چیزهایی که در اطراف ما وجود دارند برای ساخته شدن به آب نیاز دارند. لباس ها، مسواک ها، گوشی های موبایل، حوله ها، پرده ها و …. حتی غذایی که میخوریم بدون آب قابل تولید شدن نیست. با احتساب این آب مجازی، مصرف هر آلمانی در روز در حدود 3900 لیتر می باشد. این مقدار آب معادل ۳۰ وان حمام پر از آب می باشد. این آب در تمام کالاهای اطراف نظیر جین ها، غذاها، قهوه ی اسپرسو، کامپیوترها، خودروها و … وجود دارد.

 

به دنبال آب

اغلب اوقات ما متوجه این قضیه نیستیم که غذا، گوشی های موبایل یا منسوجات مصرفی از ناکجاآباد نمی آیند. اگر ما می خواهیم گوشت بخوریم در ابتدا باید حیوانات را پرورش دهیم. حیوانات هم برای رشد به آب و غذا نیاز دارند. غذاهای مصرفی آنان نیز برای رشد به آب نیاز دارد. اسطبل حیوانات باید تمیز شود. آب برای این تمیزی نیز مورد استفاده قرار می گیرد. آب در حین فرآیند گوشت نیز مورد استفاده قرار می گیرد. خنک سازی و بسته بندی گوشت نیز به آب نیاز دارد.

بنابراین این مساله یک زنجیر تولیدی طویل بوده که در مورد هر محصول مصرفی صدق می کند. حتی محصولی که حتی شما فکرش را هم نمی کنید. اما این آب کجا مخفی شده و دقیقا چقدر است؟

[EasyDNNGallery|10366|Width|800|Height|800|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

در چرخه ی تامین گوشت همانند بسیاری از زنجیره های تامینی دیگر مقادیر گسترده ای از آب مصرف می شود

صنعت تشنه است

جوامع مدرن به مقادیر عظیمی از منابع آبی نیاز دارند. به عنوان مثال در سال ۲۰۱۳ حدود ۲۶۰۰۰ میلیون مترمکعب آب در صنعت آلمان مورد استفاده قرار گرفت. این مقدار آب معادل ۲۷۰۰۰۰ زمین فوتبال با ارتفاع ۱۰ متر می باشد.

در حدود نیمی از این مقدار آب (۴۷ درصد)، برای تامین انرژی مورد استفاده قرار گرفت. در مقام مقایسه، صنعت تولیدی ۱۵ درصد از این مقدار آب را مورد استفاده قرار داد. صنعت شیمیایی هم به تنهایی ۸ درصد مصرف کل این آب را به خود اختصاص داد.

آب منبعی گرانبها بوده و فرآیند آمایش آن بسیار پیچیده می باشد. صنعت هم همواره به دنبال کاهش مصرف بوده است. از سال ۲۰۰۰ صنعت آلمان با استفاده از روش ها و فناوری های بهره ور، همچون مصرف چندباره ی آب (در بهترین حالت ممکن در یک سیکل بسته) موفق شده است مصرف آب خود را به نصف کاهش دهد.

• در صنایع تولیدی، مصرف آب تا ۳۰ درصد کاهش یافت
• در صنعت تولید مواد شیمیایی ۳۶ درصد از مصرف آب کاهش یافت
• مصارف خانگی هم مصرف آب خود را تا ۸ درصد کاهش داده اند

مصرف آب در کشورهای فقیر و غنی متفاوت است

آب به صورت یکنواختی روی کره ی زمین پراکنده نشده است. به همین دلیل مصرف آب هم در کشورهای مختلف متفاوت است. اگرچه، جغرافیا تنها عامل تعیین کننده نیست. درآمد متوسط هم نقش مهمی را بازی می کند. در کشورهایی که درآمد از کم تا متوسط است، کشاورزی تا ۸۵ درصد مصرف آب موجود را به خود اختصاص می دهد. در حالی که مصرف صنعت تنها ۱۰ درصد است. در این شرایط مصارف خانگی تا ۸ درصد است.

در کشورهایی با درآمد زیاد، مصرف آب در صنعت کشاورزی کاهش چشمگیری نشان می دهد. به عنوان مثال در آلمان میزان مصرف آب در کشاورزی تنها ۱/۰ درصد است. این در حالی است که متوسط مصرف آب در جهان در کشاورزی ۷۰ درصد می باشد.

درآمد بالا به آب اجازه ی جریان یافتن در صنعت را می دهد

کشورهای با درآمدهای زیاد از منابع آبی خود بیشتر در صنعت استفاده می کنند. مصرف آب در چنین کشورهایی تقریبا تا ۶۰ درصد منابع آبی هم می رسد. با صنعتی تر شدن کشورهای در حال توسعه متوسط مصرف آب افزایش خواهد یافت. طبق پیش بینی ها مصرف آب تا سال ۲۰۲۵ به ۱۱۷۰ کیلومتر مکعب خواهد رسید.

آب برای همه

طبق گزارش های واصله از UNESCO اغلب جمعیت های جهان به آب تمیز دسترسی دارند. این در حالی است که حدود ۷۵۰ میلیون انسان در سراسر جهان به طور دائم به آب تمیز دسترسی ندارند.

 

[EasyDNNGallery|10367|Width|800|Height|800|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

میزان دسترسی جمعیت جهانی به آب

 

96 درصد آب به مصارف خوردنی نمی رسد

مصرف آب در مصارف شخصی خانگی بسیار نزدیک به استانداردهای زندگی است. در مصارف خانگی آلمانی ها، اغلب میزان آب های آشامیدنی در کاربردهای بهداشت شخصی و مصارف سرویس های بهداشتی می رسد. تنها ۴ درصد از ۱۲۲ لیتر آب مصرفی در هر روز خورده شده و یا در پخت غذا مورد استفاده قرار می گیرد.

 

[EasyDNNGallery|10368|Width|800|Height|800|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

مصرف آب نوشیدنی در آلمان در هر نوع فعالیت

 

آب تامین شده در کشور آلمان از کجا می آید؟

شکل زیر نشان می دهد آب های مصرفی در آلمان از کجا می آید. همانطور که مشخص است این آب مصرفی از منابع مختلفی تامین می شود. در سال ۲۰۱۳ حدود ۳ میلیارد مکعب آب نوشیدنی از منابع مختلف در این کشور تامین شد.

 

[EasyDNNGallery|10369|Width|800|Height|800|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

منابع تامین  آب های مصرفی در آلمان

 

آب زندگیست، آب تغییر است

آب موجود در جهان در یک چرخه ی بسته در حال حرکت می باشد. این مساله به این معنی است که میزان آب همیشه یکسان باقی می ماند و اگر دیده نمی شود به این معنی است که در حالت فیزیکی بخار قرار می گیرد. اما اگر چنین است، پس چرا ناگهان در یک منطقه کمیاب شده و در نقطه ی دیگری از جهان وفور آن وجود دارد؟

 

[EasyDNNGallery|10370|Width|800|Height|800|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

مصرف بیش از اندازه ی ذخایر آب های زیرزمینی در شهرهای بسیار بزرگ منجر به کاهش سطح آب های زیر زمینی می شود. این اتفاق در چین روی داده است.

 

[EasyDNNGallery|10371|Width|800|Height|800|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

مصرف بیش از اندازه ی آب های سطحی برای مصارف کشاورزی  منجر به نشست زمین می شود، این اتفاق در دریای آرال روی می دهد

 

[EasyDNNGallery|10372|Width|800|Height|800|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

گرم شدن کره ی زمین منجر به آب شدن یخچال های طبیعی می شود، این اتفاق در Greenland و آتلانتیک روی داده است

 

[EasyDNNGallery|10373|Width|800|Height|800|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

 

آب شدن یخچال هایی که در کوهستان ها وجود دارد منجر به کاهش چشمگیر آب تازه ی در دسترس برای بسیاری از کشورها می شود

[EasyDNNGallery|10374|Width|800|Height|800|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

 

افزایش سطح دریا پایه های زندگی در برخی از کشورها نظیر هلند، بنگلادش و ویتنام را تهدید می کند

[EasyDNNGallery|10375|Width|800|Height|800|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

این عکس نتیجه ی باران ها و طوفان های شدیدی است که در اثر خشکسالی روی می دهد. این اتفاق در سال ۲۰۱۷ در پرو رخ داده است

 

[EasyDNNGallery|10365|Width|800|Height|800|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

و آفریقای شرقی در سال ۲۰۱۷ ……

 

 

چگونه تامین آب در آینده را تضمین نماییم

اگرچه آب کافی برای مصرف بشر در دنیا وجود دارد، ولی دسترسی به آن خیلی هم آسان نیست. برای اطمینان از دسترسی به آب نوشیدنی و آب صنعتی در آینده بخش مهندسی مکانیک به دنبال راه حل هایی در جهت بازیافت منابع مایع می باشد.

جمعیت جهان به طور پیوسته در حال رشد می باشد. به صورت همزمان آب و هوای کره ی زمین هم در حال تغییر می باشد. این مساله می تواند شرایط جهانی و منطقه ای را برای تامین آب و مصرف آن دستخوش تغییر نماید. متاسفانه راه حل مشخصی برای تامین ایمن آب برای همیشه به هیچ عنوان وجود ندارد.

اگرچه، فناوری ها و مفاهیمی که امروزه وجود دارد می تواند منابع جایگزینی را برای تامین آب در اختیار ما قرار دهد. از جمله این راه حل های جدید می توان به شیرین کردن آب دریا و یا استخراج آب از هوایی که تنفس می کنیم اشاره کرد. شکل زیر یکی از این مثال ها می باشد.

 

(ادامه دارد …)

 

 

متن کامل این مقاله را در شماره 190ام ماهنامه بسپار که در نیمه تیرماه منتشر شده است بخوانید. 

 

در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های 02177523553 و 02177533158 داخلی 3 سرکارخانم ارشاد .تماس بگیرید. امکان اشتراک آنلاین بر روی صفحه اصلی همین سایت وجود دارد.