آب شیرین کُن ، دستگاه یا سامانه ای است که برای تبدیل آب شور و یا نیمه شور به آب شیرین و قابل نوشیدن یا قابل استفاده در کشاورزی و صنعت استفاده می شود . نمکزدایی آب دریا فرآیند حذف نمک و سایر مواد معدنی از آب دریا برای تولید آب شیرین است. این کار از طریق روشهای مختلف، در درجه اول اسمز معکوس و تقطیر حرارتی، انجام میشود و آب حاصل میتواند برای آشامیدن، آبیاری و سایر اهداف مورد استفاده قرار گیرد.
انواع روش های شیرین سازی آّب
1- اُسمُز معکوس (R.O) ،یک فرآیند فیزیکی است که برای تصفیه آب به کار میرود. در این فرآیند، آب با فشار بالا از یک غشای نیمهتراوا عبور داده میشود تا ناخالصیها، نمکها، و مواد آلی از آن جدا شوند. این روش به طور گستردهای برای تولید آب آشامیدنی، تصفیه آب دریا، و در صنایع مختلف استفاده میشود
2- تقطیر ( حرارتی ) ، روشی برای تبدیل آب شور دریا به آب شیرین است. در این روش، آب دریا جوشانده میشود و بخار حاصل از آن که عاری از نمک است، جمعآوری و سرد میشود تا به آب شیرین تبدیل شود. این فرآیند به عنوان یکی از روشهای اصلی شیرینسازی آب دریا شناخته میشود و بهطور گسترده در مناطق خشک و کمآب استفاده میشود.
3 – الکترودیالیز ( E.D ) ، استفاده از جریان برق و غشاهای یونی برای جداسازی نمک از آب های نیمه شور ، یکی از روش های شیرین سازی آب با کمک غشاهای تراوایی می باشد که باعث میشود تا یون های مثبت و منفی نمک موجود در آب از هم جدا شده و غشاهای تراوایی انتخابی مانع از عبور آنها گردند.
کاربردهای آب شیرین کن
- تامین آب آشامیدنی در مناطق خشک
- کشاورزی و گلخانه ها
- مصارف صنعتی
مزایا : تولید آب قابل شُرب در مناطق خشک ، ارتقا کیفیت آب ، تنوع روش ها
معایب : هزینه بالا ، مصرف انرژی زیاد ، نیاز به نگهداری دوره ای ، تولید پساب شور که باید مدیریت شود !!
ارسطو، فیلسوف یونان باستان، در کتاب خود «هواشناسی» مشاهده کرد که «آب شور، وقتی به بخار تبدیل میشود، شیرین میشود و بخار وقتی متراکم میشود، دوباره آب شور تشکیل نمیدهد»، و اینکه یک ظرف مومی مرغوب پس از غوطهور شدن به مدت کافی در آب دریا، آب آشامیدنی را در خود نگه میدارد، زیرا به عنوان غشایی برای فیلتر کردن نمک عمل میکند. در همان زمان، نمکزدایی از آب دریا در چین ثبت شد. هم در کتاب «کوهها و دریاهای آب» در دوره ایالتهای متخاصم و هم در کتاب «نظریه همان سال در سلسله هان شرقی» ذکر شده است که مردم دریافتند که حصیرهای بامبو که برای بخارپز کردن برنج استفاده میشوند، پس از استفاده طولانی، یک لایه بیرونی نازک تشکیل میدهند. این لایه نازک پس از تشکیل، دارای عملکردهای جذب و تبادل یونی بود که میتوانست نمک را جذب کند.
نمونههای بیشماری از آزمایشها در زمینه نمکزدایی در سراسر دوران باستان و قرون وسطی ظاهر شد، اما نمکزدایی در مقیاس بزرگ تنها در دوران مدرن امکانپذیر شد. نمونه خوبی از این آزمایشها از لئوناردو داوینچی (فلورانس، 1452) میآید، که متوجه شد با تطبیق دستگاه تقطیر با اجاق گاز، میتوان آب مقطر را به مقدار زیاد و با هزینه کم تهیه کرد.در طول قرون وسطی در سایر نقاط اروپای مرکزی، کار بر روی بهبود تقطیر ادامه یافت، اگرچه لزوماً به سمت نمکزدایی هدایت نمیشد.
اکوسیستم های آب شیرین زیر مجموعه ای از اکوسیستم های آبزی زمین هستند که شامل جوامع بیولوژیکی ساکن آب های شیرین مانند دریاچه ها ، حوضچه ها ، رودخانه ها ، نهرها ، چشمه ها ، باتلاق ها و تالابها است.
کارخانههای آب شیرینکن صنعتی، که به عنوان کارخانههای نمکزدایی نیز شناخته میشوند، از فناوریهای مختلفی برای حذف نمک و ناخالصیها از آب دریا یا آب شور استفاده میکنند و آب شیرین مناسب برای مصارف صنعتی، کشاورزی یا آشامیدنی تولید میکنند. دو روش اصلی عبارتند از اسمز معکوس (RO) و نمکزدایی حرارتی (مانند تقطیر چند مرحلهای یا تقطیر ناگهانی چند مرحلهای).
بزرگترین مشکل نمکزدایی چیست؟ اثرات زیستمحیطی نمکزدایی چیست؟ اکثر روش های نمکزدایی انرژیبر هستند.مشکلاتی از جمله افزایش وابستگی به سوختهای فسیلی، افزایش انتشار گازهای گلخانهای و تشدید تغییرات اقلیمی را در صورت عدم استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر برای تولید آب شیرین دارد.
چه اتفاقی برای نمک بعد از شیرینسازی میافتد؟
نمک و ناخالصیهایی که از آب دریا جدا میشوند، از طریق پخشکنندهها (دیفیوزرها) دوباره به دریا بازگردانده میشوند. این کار باعث میشود که محلول غلیظ نمک بهسرعت با آب دریا مخلوط شود و تأثیر منفی بر محیط زیست دریایی نداشته باشد. سپس، آب شیرینشده را برای رسیدن به استانداردهای آب آشامیدنی تصفیه میکنیم.