به نقل از «ایسنا»

ساخت دستگاه آب شیرین کن خورشیدی با استفاده از تقطیرغشایی توسط دانشجوی مازندرانی

تاریخ انتشار: ۱ آبان ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۸۹۴۱۷۱۰

ایسنا/مازندران یک دانشجوی دکتری دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل موفق به ساخت دستگاه آب شیرین کن خورشیدی با استفاده از فرایند تقطیرغشایی شد.

"مجتبی جهانشاهی" جوان نخبه ۲۹ ساله، دانشجوی دکترای رشته مهندسی مکانیک مکانیک در گرایش تبدیل انرژی از شهرستان بابل توانست موفق به ساخت دستگاه آب شیرین کن خورشیدی با استفاده از فرایند تقطیرغشایی شود.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

به این منظور ایسنا گفت‌وگویی با این جوان نخبه داشت که در زیر می‌خوانید.

ایسنا: چگونه ساخت دستگاه اب شیرین کن خورشیدی به فکر شما خطور کرد و ایده خود را عملی کردید؟

- ایده ساخت این دستگاه برای پایان نامه دکترا براساس نیازسنجی جامعه در اهمیت به دو مسئله چالش آبی کشور و مدیریت بهینه مصرف انرژی بود.

ایسنا: در حال حاضر این پروژه(آب شیرین کن خورشیدی) در چه مرحله‌ای قرار دارد؟

-مطالعات نیازسنجی اولیه این پروژه تکمیل شده و فاز نخست آن در حال اتمام است  همچنین با پیگیری‌های صورت گرفته از سوی معاونت علمی ریاست جمهوری و ذیل بنیاد ملی نخبگان و نیز راهنمایی‌های اساتید راهنما در مرحله ثبت مالکیت معنوی اثر هستم. در صورت حمایت‌های لازم می‌توانیم این پروژه را به‌صورت انبوه تجاری سازی و در مقیاس صنعتی در سطح کلان ملی اجرایی و کاربردی کنیم.

ایسنا: در مورد چگونگی و کاربرد اختراع خود توضیح بدهید.

-با توجه به اینکه آب و انرژی دو مسئله مهم کشور در صنایع مادر، نیروگاه‌ها، صنایع غذایی و دارویی است، در این پروژه به حل هر دو چالش آب و انرژی توجه ویژه‌ای صورت گرفته است، برای حل معضل آب که یکی از چالش‌های بزرگ کشور در حوزه اقتصادی است با استفاده از جدیدترین فناوری روز دنیا در خصوص تصفیه آب شور دریا با تکنولوژی تقطیرغشایی پیوسته به کار گرفته می‌شود،همچنین به منظور تامین انرژی مورد نیاز برای راه اندازی فرایند تصفیه غشایی، با استفاده از پنل‌های خورشیدی فتوولتائیک، برق مصرفی این پایلوت به‌صورت کاملا سبز و دوستدار محیط زیست صورت می‌گیرد.

ایسنا: مزایای این پروژه که شما طراحی و اختراع کردید نسبت به پروژه‌های مشابه آن بگویید.

-در حال حاضر اغلب پروژه‌های آب شیرین کن صنعتی و آزمایشگاهی در کشور با استفاده از انرژی برق و نصب کیت‌های الکتریکی راه‌اندازی شده‌اند که با توجه به لزوم پیوستگی فرایند، مصرف بالایی را از لحاظ توان الکتریکی و حرارتی به خود اختصاص می‌دهند، اما برای نخستین بار در این پروژه به‌صورت توامان علاوه بر حذف مکانیسم الکتریکی، از هدر رفت انرژی حرارتی در راستای بهینه سازی فرایند و مدیریت مصرف انرژی استفاده شده است.

با توجه به اینکه آب یکی از نیازهای اساسی بشر است که امروزه با چالش کمبود آن مواجه هستیم، بخش قابل توجهی از کره زمین را آب دریاها و اقیانوس‌ها تشکیل داده‌اند که قابل شرب نیستند؛ لذا وجود این فناوری پیشرفته و بکار بردن تجهیزات مکانیکی هایتک و ادغام دو حوزه مهندسی مکانیک و مهندسی شیمی با تکیه بر مدیریت سبز انرژی می‌توان به آینده نیازهای آبی جهان امیدوارتر بود و در این مقوله دستگاه‌هایی که با انرژی طبیعی خورشید، موسوم به انرژی تجدیدپذیر و دوستدار محیط زیست کار می‌کنند قطعا پیاده سازی، توسعه و تکمیل پایلوت اولیه آن دور از دسترس نخواهد بود و دورنمای آینده این فناوری مدرن به پیشرفت و ارتقای سطح فرهنگی و علمی کشور کمک شایانی می‌کند.

ایسنا: از چه روش‌ و فنونی برای ساخت این دستگاه استفاده و مزایای آن را هم مطرح کنید.

-شیرین سازی آب، روش‌های متفاوتی دارد که مهم‌ترین آن ترکیب متدهای غشایی و حرارتی است به طوری که بتوانیم از مزایای هر دو روش بهره‌مند شویم، چون پژهشکده فناوری نانو دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل قطب علمی آب در کشور است به عنوان پایلوت اولیه این پروژه در نظر گرفته شده که به مرحله نهایی خود نزدیک شده است.

 قابل ذکر است در طبقه بندی اولیه به منظور اهمیت طرح و مطالعات FS از تلفیق دو متدولوژی غشایی و حرارتی تحت عنوان فرآیند تقطیر غشایی استفاده شده است تا علاوه بر تامین نیروی محرکه اولیه بتوانیم نیازهای تخصصی به منظور استانداردسازی و تضمین کیفیت آب خروجی از فرایند مذکور مد نظر قرار گیرد.

کارکرد بلند مدت غشاهای استفاده شده در این نوع آب شیرین‌کن‌ها یکی از مزایای این طرح است، مصرف بالای انرژی یکی از محدودیت‌های سیستم مذکور بوده که ما توانستیم با استفاده از انرژی خورشیدی این معضل شاخص را تقویت کرده و در جهت مدیریت و بهینه سازی انرژی گام برداریم.

ایسنا: درباره تاثیر ارتباط علم و صنعت در روند این پروژه‌ها بفرمایید.

-در صورت حمایت و استقبال صنایع و سرمایه گذاران بخش خصوصی از این پروژه می‌توان آن را به مرحله تجاری سازی برسانیم، دانشگاه و صنعت به منزله دو اهرم توسعه و تعالی یک کشور بشمار می‌آیند تا مادامی که این دو در کنار هم و با انطباق و هم افزایی متقابل حرکت کنند، جامعه راهی بجز طریق اولی و اعلی در زمینه اقتصادی، اجتماعی و سایر پارادایم‌های علمی نخواهد داشت.

ایسنا: در حال حاضر به چه کاری مشغول هستید؟

-در حال حاضر به عنوان مشاور و طراح ارشد سیستم‌های آب شیرین کن در یک شرکت صنعتی مشغول به فعالیت هستم.

انتهای پیام

منبع: ایسنا

کلیدواژه: منطقه مازندران شهرستان بابل معاونت علمی ریاست جمهوری دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل دستگاه آب شیرین کن خورشیدی استانی اجتماعی استانی اقتصادی استانی شهرستانها استانی فرهنگی و هنری استانی سیاسی استانی ورزشی خراسان شمالی كرمانشاه استانی اجتماعی استانی اقتصادی استانی شهرستانها استانی فرهنگی و هنری آب شیرین کن خورشیدی ساخت دستگاه حال حاضر

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۸۹۴۱۷۱۰ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

چگونه کشور‌های جهان از خورشید طلا و از باد پول می‌سازند؟!

فرارو- آژانس بین‌المللی انرژی در آخرین گزارش خود از وضعیت تولید انرژی‌های تجدیدپذیر در جهان اشاره کرده است که رشد ظرفیت تولید انرژی‌های پاک با ثبت یک رکورد تاریخی به ۵۰۷ گیگاوات (هزار مگاوات) در سال ۲۰۲۳ افزایش یافته است و این عدد، ۵۰ درصد بیشتر از رشد آن در سال ۲۰۲۲ است. این در حالیست که آمار‌های وزارت نیرو نشان می‌دهد، ظرفیت تولید انرژی برق‌آبی ایران در هشت ماه ابتدایی سال ۱۴۰۲ تنها ۵۵ مگاوات و تولید دیگر انرژی‌های پاک ۷۲ مگاوات رشد داشته است.

به گزارش فرارو، انرژ‌های تجدیدپذیر ۳ ماموریت مهم دارند؛ اولین و مهمترین وظیفه این است که نیاز‌های افزایشی در حوزه برق را تامین می‌کنند، ماموریت دوم انرژی‌های تجدید پذیر این است که ذغال سنگ را حذف کنند و در گام سوم، جایگزین گاز شوند. در حال حاضر در کشور ما، ظرفیت تولید برق هسته‌ای حدود یک درصد است و سهم تولید برق از انرژی‌های خورشیدی و بادی نیز کمی بیشتر از ۱ درصد است. سهم تولید برق آبی نیز در برخی فصول تا سه درصد می‌رسد و با این تفاسیر مشخص است که حدود ۹۵% انرژی ایران را سوخت‌های فسیلی تشکیل می‌دهند.

انرژی بادی نیروی تازه نفس تجدیدپذیر‌های جهان

وقتی صحبت از انرژی‌های تجدیدپذیر می‌شود، بسیاری به یاد انرژی خورشیدی می‌افتند که البته زیرساخت‌های آن نیز به سرعت در حال توسعه در سطح جهان است. اما افزون بر انرژی خورشیدی، انرژی بادی در حال توسعه در سطح جهان است تا جایی که باد خشکی با ۳۸٪ بیشتر از هزینه‌های خورشیدی در حال نزدیک شدن است. برآورد‌های بین المللی نشان می‌دهد پیشرفت‌های فناوری و کاهش هزینه‌ها به سرعت بازار‌های جدیدی را برای باد فراساحلی در هند، آسیای جنوب شرقی و استرالیا طی پنج تا ۱۰ سال آینده باز می‌کند، به نوعی که حتی قابلیت رقابت با گاز و ذغال سنگ را داشته باشد.

ظرفیت تجمعی نیروگاه‌های بادی نصب شده در سراسر جهان در پایان سال ۲۰۲۳ تقریباً ۱۰۲۳ گیگاوات بود. نکته جالب‌تر این که صنعت بادی در سال ۲۰۲۳ رکورد ۱۱۷ گیگاوات را در سطح جهان تولید کرد که ۵۰ درصد بیشتر از سال ۲۰۲۲ بود. همچنین تا ۵ سال دیگر یعنی ۲۰۲۸ احتمالا ۷۹۱ گیگاوات بیشتر اضافه خواهد شد. اگر ظرفیت تولید انرژی بادی در ایران را در مقایسه با آمار‌های سرانه تولید انرژی بادی در جهان بررسی کنیم، انتظار می‌رفت که ایران تا کنون ۱۰ گیگاوات بادی تولید می‌کرد و تا پنچ سال دیگر به ۲۰ گیگاوات می‌رسید، اما حقیقت این است که علیرغم این که اطلس بادی ایران نشان می‌دهد، امکانات طبیعی ایران برای ۴۸ گیگاوات در دسترس است، اما فقط ۰,۴ گیگاوات تولید داریم.

اهمیت انرژی بادی نه فقط در کشور‌های همسایه ما، بلکه در کشور‌های اروپایی نیز به یک موضوع بسیار مهم تبدیل شده است. مزرعه بادی جدید بریتانیا به ارزش ۹.۱ میلیارد پوند در دست ساخت است و انتظار می‌رود که بزرگترین مزرعه بادی فراساحلی جهان باشد. قرار است این مزرعه بادی به نام داگر بانک (Dogger Bank)، که در ۸۰ مایلی سواحل یورکشایر قرار دارد پس از بهره برداری تا ۳.۶ گیگاوات برق تولید کند؛ بنابراین می‌توان انتظار داشت که این مزرعه بادی ۶ میلیون برق به شبکه خانگی تزریق کند. نگاهی به این اعداد و ارقام نشان می‌دهد چگونه کشور‌های مختلف در تلاشند از انرژی بادی برای صرفه جویی در مصرف سرمایه‌های مادی خود استفاده کنند.

کشور‌هایی که از خورشید طلا می‌گیرند

کشور‌های مختلف و به ویژه آن‌ها که آفتاب خیز‌تر هستند به شدت به دنبال بهره برداری از منابع خورشیدی خود هستند. افزون بر کشور‌های حاشیه خلیج فارس، اخیرا هند نیز در این زمینه سرمایه گذاری گسترده‌ای انجام داده است. علی جم، مدیرعامل شرکت توزیع برق استان یزد که یکی از آفتاب خیز‌ترین استان‌های ایران است، سال گذشته اعلام کرد که طی پنج سال گذشته، ۱۱۰ هزار نیروگاه خورشیدی حمایتی ۵۵۰ هزار سامانه خورشیدی احداث شده است. با این وجود هنوز هم تا استاندارد‌های جهانی فاصله داریم.

شرکت آدانی گرین انرژی در حال توسعه نیروگاه انرژی تجدیدپذیر ۳۰ گیگاواتی در بیابان کویری با دمای بالای ۴۰ درجه در خاودا در گجرات به مساحت ۵۳۸ کیلومتر مربع و سرمایه گذاری کلی ۲۰ میلیارد دلار است، که پس از اتمام پروژه، بزرگترین نیروگاه سیاره زمین خواهد بود. با این تفاسیر می‌توان گفت هند می‌خواهد بیابان غیر قابل استفاده نمکی و ۴۰ درجه‌ای خود را تبدیل به بزرگترین نیروگاه انرژی تجدیدپذیر جهان کند. ابعاد این نیروگاه پنج برابر مساحت شهر پاریس و از فضا قابل مشاهده است. اما چرا این پروژه را می‌توان یکی از بهترین سرمایه گذاری‌های هند دانست؟ هندی‌ها موفق شده اند، منطقه‌ای را که به حدی خشک است که حیات وحش در آن وجود ندارد و فاقد پوشش گیاهی است به تولید انرژی پاک تبدیل کنند که دست کمی از خلق طلا ندارند.

اما کشور‌های اتحادیه اروپا نیز با وجود سهم کمتری که نسبت به آسیایی‌ها از انرژی خورشیدی دریافت می‌کنند، در این زمینه سرمایه گذاری‌های گسترده‌ای می‌کنند. آلمان در قالب یک طرح در تلاش است تا از طریق سیستم‌های خورشیدی قابل نصب در فضای بالکن خانه ها، انرژی خورشیدی را جذب کند. نکته جالب این که تا کنون حدود ۴۰۰ هزار سیستم خورشیدی پلاگین در بالکن خانه‌ها نصب شده است. ‏بر اساس محاسبات تقریبی آلمان حدود ۲۰۰ مگاوات خورشیدی بالکن نصب شده دارد.

چرا کوچ جهان به سمت انرژی‌های پاک اجباری است؟

حقیقتی که بر اساس آمار‌های جهانی انکار ناپذیر است، این است که تقاضای گاز اروپا ۲۴ درصد نسبت به ۲۰۲۱ کاهش یافته است و به کمترین میزان از سال ۲۰۱۵ رسیده است. همچنین وابستگی به ذغال سنگ نسبت به سال ۲۰۱۵ حدود ۵۰ درصد کاهش یافته است. تحقیقات حوزه انرژی در اتحادیه اروپا نیز نشان می‌دهند که تقاضای LNG اتحادیه اروپا احتمالاً در سال ۲۰۲۳ به اوج خود رسیده است. انجمن تنظیم‌کننده‌های انرژی اروپا (ACER) تخمین می‌زند که تقاضای گاز اتحادیه اروپا برای LNG تا سال ۲۰۲۷ حدود ۶۰ میلیارد متر مکعب کاهش می‌یابد و این رقم، تقریباً نیمی از صادرات LNG ایالات متحده در سال ۲۰۲۳ برای مقیاس است.

در شرایطی که تولید برق سوخت‌های فسیلی از سهم ۴۶.۵۳ درصدی در اروپا به ۳۹.۳۱ درصد در بازه زمانی یکساله کاهش پیدا می‌کند، مجبور به پذیرش واقعیت‌های گذار از انرژی فسیلی خواهیم بود. مهمترین گزینه‌ها برای این گذار و جایگزینی، بازگشت به سمت انرژی خورشیدی، بادی، پمپ‌های گرمایشی، سوخت‌های بیو و هیدروژن سبز است.

یک استدلال همیشگی که از سوی مدافعان انرژی‌های فسیلی مطرح می‌شود این است که می‌گویند، میزان برقی که از طریق انرژی‌های پاک به دست می‌آید، کمتر از حدی است که به واسطه سوخت‌های فسیلی به دست می‌آید. اما بررسی‌های تخصصی چه می‌گویند؟ ‏۲.۵ گیگاوات خورشیدی یا ۱.۷ گیگاوات بادی همان مقدار برق تولید می‌کند که ۱ گیگاوات گاز سیکل ترکیبی تولید میکند. ‏۲ گیگاوات خورشیدی یا ۱.۳ گیگاوات باد حدود ۱ گیگاوات ذغال سنگ تولید می‌کند. همچنین نیروگاه‌های خورشیدی و بادی نیاز به خوراک مانند گاز و ذغال سنگ ندارند، پس هزینه خوراک و حتی تعمیر نگهداری ندارند.

نکته مهمتر این که هزینه ساخت نیروگاه‌های خورشیدی به یک سوم نیروگاه‌های سیکل ترکیبی و با باطری ذخیره باز هم کمتر از نیروگاه‌های سیکل ترکیبی (با کیفیت ۵۸%) خواهد بود. برخلاف کاهش هزینه‌های انرژی‌های تجدیدپذیر، هزینه‌های تولید ذغال سنگ و گاز از سال ۲۰۲۰ تا کنون ۱۲ درصد افزایش یافته و عمدتاً به دلیل مکانیسم‌های قیمت گذاری کربن، پیش بینی می‌شود تا سال ۲۰۵۰ روند افزایشی ادامه یابد. اکنون و پس از مرور همه این اطلاعات با یک پرسش اساسی رو به رو می‌شویم که آیا ساسیتگذاران حوزه انرژی برنامه‌ای برای تغییر در برنامه هفتم توسعه و افزایش بودجه در بخش انرژی‌های پاک دارند یا قرار است همچنان به انرژی‌های فسیلی وابستگی حداکثری داشته باشیم؟!