طرح جابربن حیان کلاس سوم دبستان تقطیر خورشیدی آب شور

قسمتی ازین مجموعه

تحقیق زمینه ای

نمک‌زدایی یا شیرین کردن آب،(به انگلیسی: Desalination or desalinisation) اشاره به هر یک از چند فرایندی است که مقداری نمک و سایر مواد معدنی را از آب شور جدا می‌کند. همچنین به طور کلی، منظور از نمک‌زدایی حذف نمک‌ها و مواد معدنی همانند نمک‌زدایی خاک است.[۱]

آب شور جهت تولید آب شیرینی که برای مصرف انسان و یا آبیاری مناسب است، نمک‌زدایی می‌شود. یک محصول جانبی بالقوه از نمک‌زدایی، نمک است. نمک‌زدایی در کشتی‌های بزرگ و زیردریایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. بیشتر سرمایه‌گذاری‌های اخیر در نمک‌زدایی، بر توسعه راه‌های مقرون به صرفه تأمین آب شیرین برای استفاده انسان، متمرکز شده‌است. در کنار بازیافت آب از فاضلاب، این یکی از چندین منابع تأمین آب مستقل از بارش است.

در مقیاس بزرگ، نمک‌زدایی به طور معمول با استفاده از مقدار زیادی انرژی، زیرساخت‌های اختصاصی و گران‌قیمت انجام می‌شود که آن را از آب تازه بدست آمده از منابع معمول مانند رودخانه‌ها یا آبهای زیرزمینی گران‌تر می‌سازد.[۲]

نمک‌زدایی به ویژه مناسب کشورهایی مانند استرالیا است، که به طور سنتی بر روی جمع‌آوری بارش پشت سدها برای تأمین منابع آب آشامیدنی خود اتکا می‌کند. به گفته انجمن بین‌المللی نمک‌زدایی در سال ۲۰۰۹، ۱۴۴۵۱ واحد نمک‌زدایی در سراسر جهان در حال بهره‌برداری بوده که ۹/۵۹ میلیون متر مکعب در روز تولید می‌کرده‌اند، با افزایش تولید سالیانه برابر۳/۱۲٪. تولید در سال ۲۰۱۰ برابر ۶۸ میلیون متر مکعب بوده و انتظار می‌رود که تا سال ۲۰۲۰ به ۱۲۰ میلیون متر مکعب برسد، ۴۰ میلیون متر مکعب در خاور میانه برنامه ریزی شده است.[۳] بزرگترین کارخانه آب شیرین کن در جهان کارخانه نمک‌زدایی جبل علی (فاز ۲) در امارات متحده عربی است.

روش‌ها

روش سنتی مورد استفاده در این عملیات تقطیر خلاء می‌باشد که اساس آن جوشش آب در فشار کمتر از اتمسفر و در نتیجه دمای بسیار پایین‌تر از حد نرمال است. دلیل این است که جوشش یک مایع زمانی اتفاق می‌افتد که فشار بخار برابر فشار محیط باشد و فشار بخار با دما افزایش می‌یابد؛ بنابراین، به دلیل کاهش درجه حرارت، انرژی ذخیره می‌شود. روش پیشرفته تقطیر چند مرحله‌ای، ۸۵٪ از نیاز جهان در سال ۲۰۰۴ را برآورده کرده است.

در فرایندهای رقابتی که برای نمک زدایی، غشاء بکار می‌رود، اساساً از فناوری اسمز معکوس استفاده می‌کنند. فرایندهای غشایی با استفاده از غشاء نیمه تراوا و فشار، نمک را از آب جدا می‌کنند. سیستم واحدهای اسمز معکوس به طور معمول با انرژی کمتر نسبت به روش تقطیر حرارتی کار می‌کنند، که منجر به کاهش کلی هزینه آب شیرین کن‌ها در طول دهه گذشته شده است. نمک زدایی کماکان انرژی زیادی مصرف می‌کند، با این حال، هزینه‌ها ی بعدی آن هم به قیمت انرژی بستگی خواهد داشت وهم به قیمت فناوری نمک زدایی.