تولید غشاهای فتوترمال جهت شیرین سازی آب های شور با استفاده از انرژی خورشیدی
محور پژوهش
محیط زیست
پژوهشکده/دانشکده
مهندسی نساجی
حوزه پژوهش
مواجهه با ابرچالش های آب و انرژی
عنوان
تولید غشاهای فتوترمال جهت شیرین سازی آب های شور با استفاده از انرژی خورشیدی
هدف از اجرای پژوهش، کاربردها، مزیت‌ها و ضرورت انجام پروژه
: چالش های آب و انرژی دو مورد از مهمترین چالش ها و نگرانی های جهانی هستند که کشور ایران نیز با آن ها درگیر است. امروزه با توجه به رشد سریع جمعیت و بر طبق برآوردها و پیش بینی های به عمل آمده، جمعیت جهان تا سال 2050 از 7 میلیارد نفر به 10 میلیارد نفر افزایش می یابد. یکی از پیامدهای مهم این رویداد، کمبود آب شیرین خواهد بود. در سال های اخیر، نیاز جهان برای آب شیرین نسبت به گذشته با روند سریع‌تری افزایش ‌یافته است. با وجود اینکه آب، فراوان‌ترین مایع موجود بر روی کره‌ی زمین است و بیش از ۷۰ درصد از سطح زمین را آب پوشانده، اما منابع آب شیرین قابل استحصال برای بشر بسیار محدود است. از سوی دیگر، این منابع محدود، پراکنده بوده و به‌طور یکنواخت بین تمامی انسان‌ها توزیع ‌نشده است. به‌گونه‌ای که متأسفانه سهم کشور ایران از این منابع، بسیار کم است. این محرومیت به علت قرار گرفتن کشور ایران در اقلیم خشک جهان است. میزان متوسط بارندگی سالانه در جهان حدود 800 میلی متر است. درحالی‌که این مقدار برای ایران در طی سی سال اخیر، 251 میلی‌متر بوده است. مروری بر مقالات چاپ شده نشان می دهد که شیرین سازی آب های شور با استفاده از غشاهای پلیمری به عنوان یک راهکار مناسب برای مواجه با مشکل کم آبی در جهان شناخته شده است. با توجه به دسترسی کشور ایران به مقادیر بسیار زیاد آب های شور در شمال و جنوب، این راهکار می تواند برای کشور ایران نیز مثمر ثمر باشد. اما شیرین سازی آب های شور با استفاده از غشاهای پلیمری از یک معضل بزرگ رنج می برد و آن مصرف بالای انرژی در این مسیر است. این مشکل نیز در صورت استفاده از انرژی های تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی به راحتی قابل حل است. کشور ایران از منظر دریافت انرژی خورشیدی در میان نقاط مختلف جهان در رده بالایی‌ قرار دارد. میزان تابش خورشید در ایران بین ۱۸۰۰ تا ۲۲۰۰ کیلووات ساعت بر مترمربع در سال تخمین زده ‌شده است که بالاتر از مقدار میانگین جهانی است. در ایران به طور میانگین، سالیانه بیش از 300 روز آفتابی گزارش‌ شده که بسیار قابل‌توجه است. ضرورت استفاده از انرژی خورشیدی جهت شیرین سازی آب در کشور ایران از توجیه عقلانی و اقتصادی قابل قبولی برخوردار است. بنابراین با در نظر گرفتن پتانسیل بالای ایران در زمینه برخورداری از انرژی خورشیدی می توان عنوان نمود که سرمایه گذاری در راستای کسب دانش فنی و بومی سازی فرآیند ساخت غشاهای پلیمری فتوترمال بر پایه تکنولوژی های نوین برای شیرین سازی آب با استفاده از انرژی خورشیدی، امری بسیار ضروری و حائز اهمیت بوده و برای مواجهه با چالش های کم آبی و مصرف انرژی می تواند بسیار راهگشا باشد. گزارش و شرح زیرساخت‌ها، فعالیت‌ها، و دستاوردها مبانی و اصول علمی این پژوهش در قالب پروژه های دانشجویی کارشناسی ارشد و دکترا تبیین خواهد شد. در ادامه پیش بینی شده است با گرفتن طرح های صنعتی، دستاوردهای به دست آمده در مقیاس آزمایشگاهی، در مقیاس های بزرگ تر یعنی مقیاس های نیمه صنعتی و صنعتی نیز به کار گرفته شود. تاکنون، تجهیزات و مواد مورد نیاز برای تولید غشاهای فتوترمال در مقیاس آزمایشگاهی و همچنین ستاپ شیرین سازی آب شور با استفاده از غشاهای تولید شده و انرژی خورشیدی در مقیاس آزمایشگاهی طراحی و ساخته شده است. تصاویر و محتوای گرافیکی مرتبط تصویری از غشای تولید شده و ماژول طراحی و ساخته شده:


ماژول حاوی غشای فتوترمال


غشای فتوترمال