فناوری؛ کلید عبور ایران از بحران آب

در چنین شرایطی، توسعه فناوری‌های نوین در حوزه تصفیه و بازچرخانی آب، شیرین‌ سازی آب دریا، پایش هوشمند شبکه‌های توزیع، کاهش هدررفت آب و ارتقای بهره‌وری مصرف، به یکی از مهمترین راهبردهای کشور برای افزایش تاب‌آوری در برابر تنش آبی تبدیل شده است.

بازچرخانی آب نیز به عنوان یکی از ارکان اقتصاد چرخشی در بخش آب، این امکان را فراهم می‌کند که پساب‌های تصفیه‌شده دوباره در بخش‌هایی مانند صنعت، کشاورزی و فضای سبز مورد استفاده قرار گیرند و فشار بر منابع محدود آب شیرین کاهش یابد. تجربه کشورهای پیشرو نشان می‌دهد سرمایه‌گذاری در فناوری‌های تصفیه، استفاده مجدد از آب و سامانه‌های هوشمند مدیریت منابع، سهم قابل توجهی در تأمین پایدار آب و کاهش آسیب‌پذیری در برابر خشکسالی داشته است.

کارشناس حوزه آب و محیط زیست ستاد توسعه فناوری‌های نانو و میکرو، ضمن تشریح آخرین وضعیت فناوری‌های بومی صنعت آب، از دستیابی کشور به خودکفایی در بخش قابل توجهی از تجهیزات تصفیه آب و فاضلاب خبر داد، اما تأکید کرد که ایران همچنان در فناوری‌های راهبردی مانند غشاهای تصفیه، سامانه‌های پایش هوشمند، حسگرهای دقیق و تجهیزات کنترل صنعتی به واردات وابسته است.

وی بازچرخانی آب را به عنوان یکی از مهمترین ابزارهای کاهش فشار بر منابع آب شیرین یاد می‌کند و با اشاره به ظرفیت‌های موجود کشور، بر ضرورت سرمایه‌گذاری، توسعه زیرساخت‌ها و سیاستگذاری جامع در این حوزه تأکید دارد.

صادق‌زاده همچنین توسعه آب‌شیرین‌کن‌ها را تنها راهکاری مکمل برای مناطق ساحلی عنوان کرد و معتقد است عبور از بحران آب، بیش از هر چیز نیازمند توسعه فناوری، اصلاح الگوی مصرف، بازچرخانی آب و بازنگری در نظام حکمرانی منابع آب است.

وابستگی ایران به فناوری‌های حساس حوزه آب

امیرحسین صادق زاده، کارشناس حوزه آب و محیط زیست ستاد توسعه فناوری‌های نانو و میکرو در گفت‌وگویی، با اشاره به توسعه تجهیزات تصفیه آب، شیرین‌سازی و پایش هوشمند آب در کشور، گفت: اگرچه کشور هنوز به خودکفایی کامل در این حوزه‌ها دست نیافته، اما در برخی بخش‌ها به سطح قابل قبولی از توانمندی رسیده است، به گونه‌ای که در زمینه ساخت و یکپارچه ‌سازی تجهیزات تصفیه آب و فاضلاب، از جمله مخازن، سازه‌ها، پکیج‌های تصفیه، بخش قابل توجهی از تجهیزات مکانیکی و اجرای پروژه‌ها به روش مهندسی، تأمین تجهیزات و ساخت (EPC)، کشور به خودکفایی مناسبی دست یافته است.

این کارشناس حوزه آب و محیط زیست ادامه داد: با وجود این، در حوزه تجهیزات حساس‌تر مانند غشاهای تصفیه، حسگرهای دقیق برخط، آنالایزرها، سامانه‌های کنترل صنعتی (PLC/SCADA) و قطعات با دقت بالا، همچنان وابستگی قابل توجهی به واردات وجود دارد.

وی درباره وضعیت فناوری‌های شیرین‌سازی آب نیز اظهار کرد: ایران در توسعه خطوط شیرین سازی، اجرای پروژه‌ها و تولید بخشی از تجهیزات جانبی پیشرفت‌های قابل توجهی داشته است، اما در فناوری‌های اصلی این حوزه، به‌ ویژه غشاهای اسمز معکوس(RO)، همچنان به واردات وابسته است.

پایش هوشمند آب در بخش کشاورزی

صادق‌زاده با اشاره به وضعیت پایش هوشمند آب، میزان خودکفایی در این حوزه را نسبت به بخش‌های تصفیه و شیرین‌سازی کمتر دانست و یادآور شد: بخش عمده تجهیزات مورد نیاز، از جمله انواع حسگرها و سامانه‌های پایش، از طریق واردات تأمین می‌شود.

وی در ادامه درباره فناوری‌های توسعه‌یافته برای کاهش مصرف آب در کشاورزی خاطر نشان کرد: سامانه‌های آبیاری تحت فشار شامل آبیاری قطره‌ای، بارانی و زیرسطحی، سامانه‌های هوشمند آبیاری مبتنی بر حسگرهای رطوبت خاک، دما، رطوبت هوا و تشعشع خورشیدی، همچنین سوپر جاذب‌ها و هیدروژل‌های متخلخل که برای ذخیره رطوبت در خاک و آزادسازی تدریجی آن به کار می‌روند، از مهمترین فناوری‌های توسعه‌ یافته برای کاهش مصرف آب در بخش کشاورزی هستند.

صادق‌زاده با تاکید بر اینکه سامانه‌های هوشمند مدیریت آب به طور متوسط موجب افزایش بهره‌وری آب در بخش کشاورزی و بهبود راندمان آبیاری می‌شوند، یادآور شد: در عین حال مصرف این تجهیزات می‌توانند میزان مصرف آب را کاهش ‌دهند، اما به دلیل هزینه اولیه نسبتا بالا، هنوز استقبال گسترده‌ای از سوی کشاورزان از این فناوری‌ها صورت نگرفته است.

این کارشناس حوزه آب و محیط زیست درباره مهمترین خلأهای فناورانه کشور در حوزه آب نیز گفت: توسعه نیافتن سامانه‌های تصفیه پساب‌های صنعتی، نفوذ اندک فناوری در بخش کشاورزی با وجود سهم بالای این بخش در مصرف آب کشور، نبود توسعه کافی سیستم‌های هوشمند تشخیص نشت در شبکه‌های انتقال آب شهری و بین‌شهری و همچنین توسعه‌نیافتگی فناوری‌های مرتبط با بازچرخانی آب خاکستری در محیط‌های شهری از مهم‌ترین چالش‌های فناورانه کشور در این حوزه به شمار می‌روند.

صادق‌زاده خاطرنشان کرد: کشور همچنین در تولید صنعتی برخی فناوری‌های راهبردی از جمله غشاهای تصفیه آب، از نظر کیفیت، مقیاس تولید و رقابت‌پذیری اقتصادی و نیز پلی‌الکترولیت‌ها از نظر تنوع محصولات و ظرفیت تولید، هنوز با محدودیت‌هایی مواجه است که رفع آنها می‌تواند نقش مهمی در افزایش خودکفایی و ارتقای مدیریت منابع آب کشور داشته باشد.

بازچرخانی آب راه حلی برای پاسخ به بحران آب

صادق‌زاده در پاسخ به این پرسش که بازچرخانی آب تا چه اندازه می‌تواند به حل بحران آب کشور کمک کند، گفت: بازچرخانی آب در ایران می‌تواند یکی از مهمترین ابزارهای کاهش فشار بر منابع آب شیرین باشد، زیرا آب حاصل از تصفیه را برای مصارف غیرشرب، از جمله در بخش صنعت و آبیاری فضای سبز، دوباره در دسترس قرار می‌دهد و به عنوان یکی از راهکارهای مؤثر برای کنترل تنش آبی شناخته می‌شود.

بازچرخانی آب در ایران می‌تواند یکی از مهمترین ابزارهای کاهش فشار بر منابع آب شیرین باشد.

وی با تاکید بر اینکه با وجود ظرفیت‌های موجود، تحقق اثرگذاری واقعی بازچرخانی آب در مقیاس ملی، مستلزم سرمایه‌گذاری گسترده، توسعه زیرساخت‌ها و تدوین و اجرای سیاست‌های جامع در این حوزه است، اظهار کرد: برآوردها در این زمینه تقریبی است، زیرا منابع مختلف تعاریف متفاوتی از مفهوم بازچرخانی آب ارائه می‌کنند.

این محقق حوزه آب ستاد نانو و میکرو معاونت علمی ریاست‌جمهوری اضافه کرد: بر اساس یک گزارش بین‌المللی در سال ۲۰۲۴، حدود ۲۶ درصد از فاضلاب خانگی ایران به‌ صورت ایمن تصفیه می‌شود. همچنین نتایج یک مطالعه پژوهشی در سال ۲۰۲۳ که ۶۸ تصفیه‌خانه شهری کشور را بررسی کرده است، نشان می‌دهد حدود ۵۵ درصد از فاضلاب شهری تصفیه‌ شده دوباره مورد استفاده قرار می‌گیرد که بخش عمده آن در حوزه کشاورزی مصرف می‌شود.

صادق‌زاده با تأکید بر ظرفیت‌های موجود در کشور خاطرنشان کرد: با وجود این آمار، ایران از نظر توانمندی‌های صنعتی و فناوری، ظرفیت بالقوه قابل توجهی برای توسعه بازچرخانی آب دارد که می‌تواند نقش مهمی در مدیریت منابع آبی کشور ایفا کند.

وی با اشاره به جایگاه ایران در مقایسه با کشورهای پیشرو در حوزه بازچرخانی آب، توضیح داد: ایران در برخی حوزه‌های فنی و اجرای طرح‌های پایلوت بازچرخانی آب به توانمندی‌های مناسبی دست یافته است، اما از نظر مقیاس اجرا و سهم بازچرخانی آب، همچنان فاصله قابل توجهی با کشورهای پیشرو دارد.

صادق‌زاده افزود: برای نمونه، رژیم اشغالگر قدس مدعی است حدود ۸۶ درصد فاضلاب شهری خود را تصفیه و بازچرخانی می‌کند. همچنین در سنگاپور حدود ۴۰ درصد از آب مورد نیاز کشور از طریق فرآیند بازچرخانی آب تأمین می‌شود؛ ارقامی که نشان می‌دهد توسعه زیرساخت‌ها و سرمایه‌گذاری در این حوزه می‌تواند نقش تعیین‌کننده‌ای در افزایش تاب‌آوری آبی کشورها داشته باشد.

توسعه آب شیرین‌کن‌ها

این کارشناسی حوزه آب و محیط زیست ستاد نانو و میکرو با اشاره به توسعه آب‌شیرین‌کن‌ها در سواحل ایران، خاطر نشان کرد: مهمترین پیامدهای توسعه سامانه‌های آب‌ شیرین ‌کن، افزایش مصرف انرژی و تولید شورابه‌های بسیار غلیظ است که در صورت مدیریت نامناسب، می‌تواند آثار قابل توجهی بر محیط‌زیست دریایی بر جای بگذارد، به گونه‌ای که مراجع بین‌المللی به صراحت هشدار داده‌اند که تخلیه شورابه حاصل از سامانه‌های صنعتی نمک‌زدایی در دریا، اکوسیستم‌های دریایی را تحت تأثیر قرار می‌دهد و می‌تواند موجب کاهش کیفیت آب و آسیب به تنوع زیستی شود.

مهمترین پیامدهای توسعه سامانه‌های آب‌ شیرین ‌کن، افزایش مصرف انرژی و تولید شورابه‌های بسیار غلیظ است که در صورت مدیریت نامناسب، می‌تواند آثار قابل توجهی بر محیط‌زیست دریایی بر جای بگذارد.

وی ادامه داد: به عنوان نمونه، کیفیت آب و تنوع اکولوژیک سواحل جنوبی خلیج فارس در مقایسه با سواحل شمالی این پهنه آبی پایین‌تر است که یکی از عوامل مؤثر در این وضعیت، استفاده گسترده کشورهای عربی حاشیه خلیج فارس از سامانه‌های صنعتی نمک‌زدایی و تخلیه شورابه‌های حاصل از آنها عنوان می‌شود.

صادق‌زاده با تاکید بر اینکه تمامی مناطق مجاور سواحل جنوبی کشور از ظرفیت مناسبی برای استفاده از آب‌ شیرین‌کن‌ها و سامانه‌های نمک‌زدایی برخوردار هستند، اظهار کرد: در مقابل، هرچند آب دریای خزر در زمره منابع آب لب‌شور قرار می‌گیرد و میزان شوری آن به‌مراتب کمتر از آب خلیج فارس و دریای عمان است، اما به دلیل دسترسی مناسب مناطق شمالی کشور به سایر منابع متعارف آب، در حال حاضر نیاز جدی به استفاده از سامانه‌های نمک‌زدایی در این مناطق وجود ندارد.

صادق‌زاده در پاسخ به این پرسش که آیا شیرین‌سازی آب دریا می‌تواند راه‌حل بلندمدت بحران آب ایران باشد، گفت: برای شهرها و مناطق ساحلی جنوب کشور در حاشیه خلیج فارس و دریای عمان، شیرین‌سازی آب دریا می‌تواند به عنوان یک راهکار مکمل مؤثر باشد، اما این روش هرگز راه‌حل اصلی بحران آب در مقیاس ملی نیست.

شیرین‌سازی آب دریا هرگز راه‌حل اصلی بحران آب در مقیاس ملی نیست.

وی افزود: در مناطق فلات مرکزی، شرق و غرب کشور، به دلیل فاصله زیاد از دریا و اختلاف ارتفاع، انتقال آب شیرین‌شده هزینه‌های بسیار سنگینی دارد که چندین برابر هزینه فعلی تأمین آب شرب است. این هزینه‌ها هم در بخش ایجاد زیرساخت‌ها و هم در هزینه‌های بهره‌برداری و انتقال قابل توجه است.

این کارشناس حوزه آب و محیط زیست ادامه داد: از این رو، شیرین‌سازی یا نمک‌زدایی آب دریا باید به عنوان یک راهکار بلندمدت و مکمل برای تأمین آب شرب و مصارف صنعتی در استان‌های هرمزگان، بوشهر، بخش‌های ساحلی خوزستان و سواحل مکران در استان سیستان و بلوچستان مورد استفاده قرار گیرد.

شیرین‌سازی یا نمک‌زدایی آب دریا باید به عنوان یک راهکار بلندمدت و مکمل برای تأمین آب شرب و مصارف صنعتی در استان‌های هرمزگان، بوشهر، بخش‌های ساحلی خوزستان و سواحل مکران در استان سیستان و بلوچستان مورد استفاده قرار گیرد.

وی تأکید کرد: این فناوری هرگز نمی‌تواند جایگزین اصلاح الگوی مصرف آب و کشاورزی سنتی پرمصرف در مناطق مرکزی کشور شود و حل بحران آب همچنان نیازمند مدیریت صحیح منابع و اصلاح شیوه‌های مصرف است.

حل بحران آب همچنان نیازمند مدیریت صحیح منابع و اصلاح شیوه‌های مصرف است.

صادق‌زاده درباره اصلاحات مورد نیاز در نظام حکمرانی آب، با بیان اینکه مدیریت منابع آب کشور نیازمند اصلاحات ساختاری و سیاست‌گذاری‌های جدید است، افزود: استقرار مدیریت حوضه‌ محور منابع آب، نهادینه کردن مفاهیمی مانند اقتصاد آب و آب مجازی در نظام حکمرانی، ساماندهی چاه‌های غیرمجاز، اصلاح الگوی کشت در بخش کشاورزی و اولویت دادن به تأمین حق‌آبه‌های زیست‌محیطی از مهمترین اقداماتی است که باید در دستور کار قرار گیرد.