کشور ما طبق دستهبندی اقلیمی جزو مناطق خشک حساب میشود و مقدار بارندگی کمی دارد. نبود مدیریت و برنامهریزی صحیح، موجب شده است کشور در سالهای اخیر با پیامدهای ناشی از کمبود آب مثل خشک شدن دریاچهها و صدمه به کشاورزی مواجه شود. با اقداماتی مثل کاهش تلفات انتقال و صرفهجویی در مصرف آب، میتوان تا حد مناسبی مصرف را کاهش داد. اما با توجه به رشد اقتصادی و جمعیتی کشور این به تنهایی کافی نیست و نیاز به منابع جدید احساس میشود. یکی از اقدامات مؤثر، نمکزدایی یا شیرینسازی آب است. در فرآیند نمکزدایی از طریق جدا کردن نمکهای محلول موجود در آب شور یا لبشور، آب قابل مصرف تولید میشود. اگرچه از فناوریهای نمکزدایی میتوان برای مصارف مختلف استفاده کرد، اما امروزه از آن بیشتر برای تولید آب آشامیدنی برای مصارف شهری و خانگی استفاده میشود. همچنین از پساب شیرینشده با فناوریهای نمکزدایی، میتوان در کشاورزی و صنعت بهره برد.
برای نمکزدایی، فناوریهای مختلفی به کار میرود. روشهای متداول، به دو دستهی کلی فرآیندهای حرارتی و فرآیندهای غشایی تقسیم میشوند. از ترکیب این دو دسته، روشی جدید به نام هیبریدی، به وجود میآید. در این نوشتار، این نوع فرایندها به اجمال معرفی خواهند شد.
1- فرایندهای حرارتی شیرینسازی آب
در این فرآیندها با استفاده از انرژی حرارتی آب شور تبخیر و سپس بخار تولید شده، تقطیر و به آب تقریباً خالص تبدیل میشود. با توجه به اینکه در این روش آب مقطر تولید میشود در صورت نیاز طی فرایند تصفیهی تکمیلی، به این آب املاحی اضافه میشود تا به آب قابل شرب یا آب قابل مصرف در موارد دیگر تبدیل شود. فرآیندهای حرارتی نسبت به فرآیندهای غشایی انرژی حرارتی بیشتری نیاز دارند اما برق کمتری مصرف میکنند. منبع این حرارت، بخار آبی است که میتواند مستقیماً توسط سوزاندن سوخت یا با استفاده از حرارت مازاد نیروگاههای برق تولید شود.
یکی از مزایای آب شیرینکنهای حرارتی این است که میتوان با تأسیس این واحدها در کنار نیروگاههای برق، از حرارت تلف شده در نیروگاهها برای تبخیر آب استفاده کرد که به آن واحد تولید همزمان برق و آب گفته میشود. در این صورت با توجه به عدم نیاز به انرژی حرارتی جدید،بازده حرارتی افزایش و هزینههای نمکزدایی بسیار کاهش مییابد. در کشور ما با توجه به وجود نیروگاههای متعدد برق در نزدیکی سواحل جنوبی، امکان احداث واحدهای تولید همزمان برق و آب وجود دارد.
از روشهای حرارتی نمکزدایی آب دریا، به فراوانی در منطقهی غرب آسیا استفاده میشود. به طوری که در این منطقه در سال 2013، به طور متوسط روزانه 15.9 میلیون متر مکعب آب توسط این فرایندها شیرین شده است. در کشورهای عربی خلیج فارس، واحدهای عظیم نمکزدایی از نوع حرارتی ساخته شده است. برای مثال نیروگاه «الخُبَر» در عربستان سعودی و «ام النار» در امارات، به ترتیب دارای ظرفیتهای 811 هزار و 394 هزار متر مکعب در روز تولید آب شیرین هستند.
