استفاده های گوناگون از آب در تولید انرژی

انرژی آبی یا (Hydropower) نیرویی است که از جریان آب بدست آمده و می‌تواند در مصارف مختلف مورد استفاده قرار بگیرد. در گذشته از انرژی آبی برای چرخاندن چرخ‌های چوبی آسیاب‌ها جهت خرد کردن دانه‌های گندم، ذرت و سایر دانه‌ها استفاده می‌شد. امروزه مهمترین کاربرد این انرژی، تولید برق برای مصارف مختلف است. این انرژی تجدیدپذیر یکی از مهمترین و پرمصرف‌ترین منابع انرژی است که طبق گفته آژانس بین‌المللی انرژی (IEA) حدود 17 درصد از کل برق جهان را تامین می‌کند. طبق آمار بدست آمده از این مرکز، چین بزرگترین تولید کننده برق از انرژی آبی است و پس از آن کانادا، برزیل و ایالات متحده آمریکا قرار دارند. برای تولید برق از آب لازم است تا مولدهای عظیم در مسیر سد‌ها قراربگیرند تا با عبور آب از آن‌ها، پره‌های توربین به حرکت درآیند. بنابراین می‌توان گفت که اکثر سدهای بزرگ جهان در کنار نیروگاه‌های آبی و برای تولید برق احداث می‌شوند. 

سوخت فسیلی و انرژی هسته‌ای به عنوان منابع اصلی در تولید برق در بسیاری از مناطق از جمله ایالات متحده مورد استفاده قرار می‌گیرد. توجه داشته باشید که برای تولید برق از این روش‌ها لازم است تا برای بدست آوردن زغال‌سنگ، نفت و گاز مورد استفاده در این فرآیند، در زمین چاه حفر کنند. همچنین این روش‌ها باعث ایجاد آلودگی زیاد شده و با مشکل دفن زباله‌های هسته‌ای روبرو هستند. برای درک بهتر فرآیند تولید برق از آب لازم است تا با منابع انرژی پاک و کاربرد آنها در صنایع مختلف آشنا باشید.

استفاده از انرژی پاک برای مصارف صنعتی

انرژی پاک در واقع هر نوع انرژی است که برای تولید آن از آب، باد و یا نور خورشید استفاده می‌شود. تمام انرژی‌های تجدیدپذیر در دسته انرژی پاک قرار می‌گیرند زیرا این منابع به طور طبیعی احیا می‌شوند. از جمله منابع انرژی پاک می‌توان به این موارد اشاره کرد:

•    انرژی خورشیدی (Solar Energy): این انرژی در واقع نور و گرمای تابشی خورشید است که با استفاده از فناوری‌های مختلف از جمله فتوولتائیک تولید می‌شود.
•    انرژی زمین ‌گرمایی (Geothermal energy): انرژی حرارتی پوسته زمین را اصطلاحا انرژی زمین گرمایی می‌نامند. از این انرژی برای تولید برق و یا سیستم گرمایشی ساختمان‌ها استفاده می‌شود. 
•    انرژی بادی (Wind Power): تبدیل انرژی باد به انرژی مورد نیاز برای مصارف مختلف مثل چرخش توربین بادی یا به حرکت درآمدن قایق‌ها را انرژی بادی می‌نامند.
•    انرژی بیومس (Biomass): این انرژی به انرژی زیست توده نیز معروف است که از ضایعات گیاهی، گیاهان و حیوانات تهیه می‌شود. از انرژی حاصل از سوخت این مواد بیومس برای به حرکت درآوردن توربین بخار جهت تولید برق استفاده می‌شود.
•    انرژی آبی (Hydropower): همان‌طور که در قسمت قبلی گفته شد، از انرژی آبی برای تولید برق استفاده می‌شود.

معایب و مزایای استفاده از انرژی آبی برای تولید برق 

نیروگاه‌های آبی تاسیس شده در مناطق مختلف جهان برای تامین برق مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این نیروگاه‌ها با استفاده از توربین‌های آبی، از جریان آب برای تولید نیروی برق استفاده می‌شود.  تولید برق از آب نسبت به سایر روش‌های تولیدی دارای مزایای زیر است:

•    آب مورد استفاده در تولید برق به صورت رایگان از طریق طبیعت تولید می‌شود.
•    آلودگی کمتری نسبت به سایر روش‌های تولید برق ایجاد می‌کند.
•    انتشار گازهای گلخانه‌ای در طی فرآیند تولید برق را کاهش می‌دهد.
•    هزینه نگهداری و عملیاتی این سیستم بسیار پایین‌تر از سایر روش‌ها است.
•    انرژی آبی یک منبع قابل اعتماد و تجدیدپذیر برای تولید برق است.
•    احداث سد برای نیروگاه‌های آبی می‌تواند از وقع سیل یا سیلاب نیز جلوگیری کند.

با وجود تمام مزایایی که این سیستم دارد، می‌تواند معایبی نیز داشته باشد:

•    هزینه اولیه احداث سد بسیار زیاد است. 
•    میزان برق تولید شده بستگی به میزان بارندگی منطقه دارد و در صورتی که در طی مدت خاصی میزان بارش کم باشد، میزان برق تولیدی نیز کمتر می‌شود.
•    ایجاد محدودیت عبور و مرور در بعضی مناطق و جابجایی ناخواسته افراد محلی
•    احتمال طغیان زمین و آسیب به زیستگاه جانوران

استفاده از انرژی خورشیدی برای تصفیه آب

در بسیاری از صنایع مختلف حتی مصارف تولید برق از آب، لازم است تا ابتدا آب تصفیه شود. بسیاری از سیستم‌های مورد استفاده در فرآیندهای نمک زدایی و شیرین‌سازی آب به سوخت‌های فسیلی متکی هستند. با این حال امروزه با توجه به محدود شدن منابع سوخت‌های فسیلی و آلودگی زیادی که این منابع ایجاد می‌کنند، سیستم آب شیرین کن خورشیدی محبوبیت بیشتری پیدا کرده است. دلیل این محبوبیت، مزایای این سیستم فیلتراسیون آب نسبت به سایر روش‌های تصفیه آب است. از جمله این موارد می‌توان به رایگان بودن انرژی خورشید مورد استفاده در سیستم، کاهش آلودگی سیستم تصفیه آب و تعمیر و نگهداری آسان‌تر نسبت به سایر پمپ‌های  تصفیه آب اشاره کرد.

برای تصفیه آب با استفاده از سیستم آب شیرین کن خورشیدی لازم است تا ابتدا ذرات ناخالصی موجود در آب ورودی به سیستم تصفیه جدا شوند. برای این فرآیند جداسازی معمولا از سیستم تصفیه آب اسمز معکوس یا RO استفاده می‌شود. این سیستم نسبت به سایر سیستم‌های نمک‌زدایی آب دارای بهره‌وری انرژی بیشتری است.

تصفیه آب اسمز معکوس (RO)

سیستم اسمز معکوس یکی از فرآیندهای غشایی تصفیه آب است که در آن از فیلتر ممبران استفاده می‌شود.  فیلتر ممبران مورد استفاده در این فرآیند توانایی جداسازی ذرات ناخالصی موجود در آب را دارد اما در شرایطی که میزان آلودگی آب بالا باشد، ممکن است فیلتر ممبران نیز رسوب بگیرد. رسوب‌گیری فیلتر ممبران باعث ایجاد اختلال در فرآیند تصفیه آب می‌شود. بنابراین در این شرایط از موادشیمیایی مخصوص برای جلوگیری از ایجاد رسوب در فیلتر ممبران استفاده می‌شود. یکی از کاربردی‌ترین مواد شیمیایی رسوب‌گیر، آنتی اسکالانت است. این ماده با جلوگیری از ایجاد رسوب در فیلتر ممبران باعث محافظت از این فیلتر و افزایش طول عمر آن می‌شود.

این محصول در بازار ایران با توجه به کاربردی که در سیستم‌های تصفیه آب دارد، با برند‌های مختلفی عرضه می‌شود. شما می‌توانید برای خرید آنتی اسکالانت با کیفیت به وبسایت تصفیه آب آبین مراجعه کنید. در نظر داشته باشید که این محصول وارداتی است، بنابراین شما می‌توانید برای اطلاع از آخرین قیمت این ماده شیمیایی با کارشناسان آبین از طریق شماره 02122228116 در تماس باشید.