ایران با بحران شدید آب مواجه است و مناطق جنوبی (مانند خلیج فارس و استانهای بوشهر، هرمزگان و خوزستان) و شمالی (مانند دریای خزر و استانهای گیلان و مازندران) به دلیل رطوبت بالای هوا (معمولاً بالای ۷۰-۹۰ درصد در فصول گرم)، پتانسیل بالایی برای تولید آب شیرین از هوا (Atmospheric Water Generation یا AWG) دارند. این مقاله بر اساس فناوریهای نوین مانند مواد رتیکولار (reticular materials) که ساختار مشبک و متخلخل دارند، به بررسی روشهای جذب رطوبت هوا، پروژههای فعلی در ایران و پیشنهادهای عملی برای توسعه این فناوری میپردازد. با استفاده از فومهای رتیکولار پلییورتان آغشته به دسیکانتهایی مانند کلرید کلسیم، میتوان روزانه تا ۱۰۰ لیتر آب شیرین به ازای هر مترمکعب ماده تولید کرد، که این روش پایدار، کمهزینه و سازگار با انرژی خورشیدی است.
مقدمه: بحران آب و پتانسیل مناطق شرجی
ایران یکی از خشکترین کشورهای جهان است و بر اساس گزارشهای اخیر، بدترین خشکسالی شش دهه اخیر را تجربه میکند. تهران و استانهای مرکزی با کمبود شدید آب مواجه هستند، اما جنوب و شمال کشور به دلیل مجاورت با دریا و رطوبت بالا، فرصتهای منحصربهفردی برای برداشت آب از هوا دارند. در جنوب، رطوبت نسبی در تابستان به ۸۰-۹۵ درصد میرسد و در شمال نیز مشابه است. فناوری AWG میتواند این رطوبت را به آب شیرین تبدیل کند، بدون نیاز به منابع زیرزمینی یا دریا.
روشهای سنتی مانند نمکزدایی دریا پرهزینه و آلودهکننده هستند، اما AWG با انرژی خورشیدی، پایدارتر است.
فناوریهای تولید آب از هوا با تمرکز بر مواد رتیکولار
مواد رتیکولار (مانند فومهای پلییورتان مشبک با ۹۵-۹۸ درصد سلول باز) نقش کلیدی در AWG دارند. این مواد به عنوان میزبان دسیکانت (جاذب رطوبت) عمل میکنند و رطوبت هوا را جذب کرده، سپس با حرارت کم (۶۰-۸۵ درجه سانتیگراد) آب را آزاد میکنند. در مناطق شرجی، بازدهی این روش بالاست: مثلاً در رطوبت ۸۰ درصد و دمای ۳۰ درجه، تا ۵-۱۰ گرم آب به ازای هر لیتر هوا تولید میشود.
روشهای اصلی:
تراکم سرمایشی (Condensation): هوا خنک میشود تا رطوبت به قطره تبدیل شود. مناسب برای جنوب ایران با رطوبت بالا.
جذب با دسیکانت (Desiccant-Based): مواد رتیکولار آغشته به کلرید کلسیم یا MOFها (چارچوبهای فلز-آلی) رطوبت را جذب میکنند. این روش در شمال ایران با مه فراوان کارآمد است.
جمعآوری مه (Fog Harvesting): تورهای مشبک رتیکولار قطرات مه را جمع میکنند، که در مناطق ساحلی جنوب و شمال مؤثر است.
نوآوریهای جدید: استفاده از امواج اولتراسونیک برای آزادسازی آب از مواد جاذب، یا مواد فوقسبک مانند گرافن-کلسیم.
در ایران، محققان موفق به تولید آب شرب از رطوبت هوا شدهاند و فناوریهایی مانند هیدروپنلهای خورشیدی وارد بازار شده است.
پروژههای فعلی در جنوب و شمال ایران
جنوب ایران: در استانهای هرمزگان و بوشهر، پروژههای جمعآوری آب از مه و رطوبت هوا در جزایر و سکوهای نفتی اجرا شده است. مثلاً، دستگاههای خورشیدی AWG در پاسگاههای مرزی و کارخانههای فولاد نصب شدهاند و روزانه تا ۹۰۰ لیتر آب تولید میکنند.
همچنین، تحقیقات بر روی یونیزاسیون اتمسفری برای تأمین آب در مناطق مرطوب جنوبی انجام میشود.
شمال ایران: در گیلان و مازندران، تمرکز بر جمعآوری مه با تورهای رتیکولار است. پروژههای دانشبنیان مانند تولید آب با امواج اولتراسونیک در حال آزمایش هستند.
همچنین، سیستمهای سنتی مانند قنات با فناوریهای نوین ترکیب شدهاند.
پروژههای ملی: شرکتهای ایرانی مانند گروه صنعتی هفت و شرکتهای فناور تهران، دستگاههای AWG را تولید میکنند و فناوری تولید آب از هوا وارد کشور شده است.
ابرپاشی (cloud seeding) نیز در سال ۲۰۲۵ برای مقابله با خشکسالی اجرا شده، اما AWG پایدارتر است.
پیشنهادها برای توسعه
برای بهرهبرداری حداکثری از پتانسیل جنوب و شمال ایران، پیشنهادهای زیر ارائه میشود:
- سرمایهگذاری دولتی: تخصیص بودجه به پروژههای پیلوت AWG خورشیدی در روستاهای ساحلی. مثلاً، نصب ۱۰۰۰ واحد در جنوب برای تولید ۱۰۰ هزار لیتر آب روزانه.
همکاری با شرکتهای دانشبنیان: تشویق تولید محلی فومهای رتیکولار و دسیکانتها توسط شرکتهایی مانند نامی اینداستریال و فامکو.
ادغام با انرژی تجدیدپذیر: استفاده از پنلهای خورشیدی برای regeneration آب، که هزینه را به زیر ۱۰۰۰ تومان به ازای لیتر کاهش میدهد.
آموزش و پیادهسازی محلی: کارگاههای آموزشی برای ساخت دستگاههای DIY با هزینه ۷-۱۵ میلیون تومان، مناسب برای کشاورزان شمالی و جنوبی.
پژوهشهای آینده: تمرکز روی MOFهای رتیکولار برای افزایش بازدهی در رطوبت پایینتر، و ادغام با سیستمهای سنتی مانند خووشاب و باندسار.
سیاستگذاری: تصویب قوانین برای واردات فناوری AWG بدون تحریم و تشویق صادرات آب تولیدشده به مناطق خشک مرکزی.
نتیجهگیری
تولید آب از هوا با مواد رتیکولار میتواند بخشی از راهحل بحران آب ایران باشد، به ویژه در جنوب و شمال که رطوبت فراوان است. با اجرای پیشنهادها، ایران میتواند تا سال ۲۰۳۰ بیش از ۱۰ درصد نیاز آب شرب خود را از این روش تأمین کند، که پایدار و محیطزیستی است.
دکتر امیرعلی رستم داودپور
دبیر انجمن قانون و شفا
