حمایت‌های مالی؛ رگ حیات فناوری

پساب‌ها در صنایع نفت و گاز، فلزات، شیمیایی، غذایی و... به دلیل استفاده از مواد شیمیایی در فرآیند‌های تولیدی، به طور قابل توجهی آلوده است و مخاطرات جدی برای سلامت به دنبال دارد. آب‌های زائد کشاورزی نیز به دلیل استفاده از کود‌ها و سموم شیمیایی و همچنین پساب‌های خانگی به دلیل استفاده از مواد شیمیایی مانند شوینده‌ها، بسیار آلوده بوده که همه این‌ها لزوم تصفیه این پساب را برای کاهش آلودگی محیط‌زیست، حفاظت از منابع آب و بهبود کیفیت آن، صد چندان می‌کند. شرکتی دانش‌بنیان با طراحی و راه‌اندازی نسل جدید آب‌شیرین کن، با هدف تصفیه پساب‌های بسیار شور، گامی مهم به منظور حفظ منابع آب و انرژی برداشته‌است؛ فناوری‌ای که فقط در اختیار تعداد محدودی مراکز پیشرفته تحقیقاتی در کشور‌های صنعتی است. محمدحسین فرشیدیان‌فر، مدیر ارشد مرکز فناوری‌های نوین این شرکت دانش‌بنیان ازاهمیت حمایت از تحقیق و توسعه در بومی‌سازی محصولات دانش‌بنیان استراتژیک می‌گوید. از آنجا که کشور ما دراقلیم خشکی قرار گرفته است، مدیریت منابع آبی و تصفیه پساب‌های ایجاد شده در صنایع مختلف، بسیار حائز اهمیت است تا بتوان آب آلوده رادوباره به چرخه مصرف بازگرداند و به الگوی بهتری درمصرف آب وانرژی رسید. اهمیت این موضوع پای یکی ازشرکت‌های دانش‌بنیان را که یدطولایی درزمینه تصفیه آب داشته، به طراحی‌وراه‌اندازی نسل جدید آب‌شیرین‌کن، با هدف تصفیه‌پساب‌های بسیارشور بازکرد.
 
اختراعی برای شوری‌زدایی 

به گفته محمدحسین فرشیدیان‌فر، مدیر ارشد مرکز فناوری‌های نوین این شرکت دانش‌بنیان وعضو هیأت علمی دانشگاه فردوسی، این دستگاه که با عنوان «سیستم تقطیر غشایی تماس مستقیم دارای ماژول مشبک» برای نخستین بار در ایران ثبت اختراع هم شده‌است، امکان تصفیه آب‌های بسیار شور را فراهم می‌کند. آب تولیدی این دستگاه، قابلیت شرب و استفاده در صنعت را دارد و می‌تواند مشکل آب شرب در مناطق محروم را رفع کند. این روش تصفیه آب، سازگارترین روش شیرین‌سازی آب، با انرژی‌های تجدیدپذیر بوده و برای تأمین آب شرب جزیره‌نشینان و روستا‌های محروم کنار سواحل جنوبی از آب دریا کاربردی خواهدبود. این فناوری همچنین قابلیت تأمین آب شرب مناطق دور از خط سراسری برق و گاز با استفاده از آب‌های زیرزمینی بسیار شور را با بهره‌گیری از انرژی‌های تجدیدپذیر، دارد. فرشیدیان‌فر معتقد است علاوه بر موارد فوق، با توجه به نیاز بالای صنایع، به ویژه در بخش فولاد و پتروشیمی به آب، بهره‌گیری از دستگاه آب‌شیرین‌کن تقطیر غشایی، بهترین گزینه برای تصفیه پساب‌های بسیار شور واحد‌های تصفیه آب این صنایع است. 
 
ازغشا تا تقطیر

شاید این سؤال برایتان پیش بیاید که آب‌شیرین‌کن‌های صنعتی تاکنون چه سازوکار و مشکلاتی داشتند که لزوم توجه به آب شیرین کن تقطیر غشایی را دوچندان می‌کند؟ فرشیدیان‌فر در پاسخ به این سؤال به جام‌جم می‌گوید: «آب شیرین‌کن‌های صنعتی عموما به دو شکل هستند؛ غشایی و حرارتی. غشایی یعنی به وسیله یک غشاء آلودگی‌ها، ذرات معلق آب یا برخی ذرات جامد با فشار زیاد، در پشت یک صافی فیلترمانند باقی مانده و آب شفاف عبور می‌کند. البته محدودیت این سیستم‌ها، ناتوانی در تصفیه آب‌های خیلی شور و بسیار آلوده‌ای است که میزان آلودگی آن‌ها ۳۰هزار ppm به بالاست؛ چرا که به دلیل سرعت بالای رسوب‌گیری، نمی‌توان از آن‌ها استفاده کرد.
وی درتوضیح مدل حرارتی می‌گوید: «درمدل حرارتی، آب از تقطیر به دست می‌آید؛ به این شکل که درابتدا آب را تبخیر سپس آن را متراکم می‌کنند و آب حاصل از ذرات جامد جدا می‌شود. در این روش می‌توان آب‌های آلوده‌تر را هم تصفیه کرد.
 
کاهش مصرف انرژی، افزایش بازدهی

به گفته این عضو هیأت علمی دانشگاه، مصرف انرژی بسیار بالا از مشکلات اصلی مدل حرارتی است. در واقع هر دو روش یعنی سیستم‌های غشایی که به آن اسمز معکوس هم گفته می‌شود و به پمپ‌های فشار بالا نیاز دارد و همچنین روش حرارتی مصرف انرژی زیادی دارند؛ به همین دلیل کارایی مورد انتظار را نخواهند داشت.
فرشیدیان‌فر می‌افزاید: «با توجه به آنچه گفته شد، سیستم‌های اسمز معکوس که ۸۰ تا ۹۰ درصد سیستم‌های تصفیه در دنیا و در کشور ما را به خود اختصاص داده‌اند، بازدهی پایینی دارند. به این معنا که اگر ۱۰۰ واحد آب شور یا آب کثیف را به یک سامانه اسمز معکوس بدهیم تا ۶۰ درصد آن را تصفیه می‌کند و باز هم ۴۰درصد به‌عنوان پساب باقی می‌ماند که شوری بالا و مشکلات زیست محیطی زیادی دارد. هم اکنون بسیاری از صنایع ما در جنوب کشور این مشکل را دارند و پساب‌های باقیمانده را به داخل دریا می‌ریزند که به زیست‌بوم منطقه آسیب بالایی وارد می‌شود.»

همه آنچه گفته شد لزوم ساخت نسل جدید دستگاه پساب آب که به همت این شرکت دانش‌بنیان ساخته شده است را اثبات می‌کند؛ سامانه‌ای که به گفته دکتر فرشیدیان‌فر چند مزیت عمده دارد؛ اول این‌که مصرف انرژی پایینی دارد، دوم آب‌های بسیارآلوده و بسیار شور که تی‌دی‌اس‌های بالای ۳۰یا۴۰هزار پی‌پی‌ام دارند، یعنی تا ۱۰۰هزار پی‌پی‌ام را می‌تواند تصفیه کند و همچنین بازده بالایی هم دارد. یعنی اگر آب شور را وارد این سامانه کنیم، معمولا ۷۰ تا ۸۰ درصد آن تصفیه می‌شود و فقط ۲۰تا۳۰درصد آب خیلی شور باقی می‌ماند که تا حد زیادی به کاهش مشکلات زیست‌محیطی کمک خواهد کرد. 
 
اعتبار مالیاتی پشتوانه تحقیق و توسعه

این عضو هیأت علمی دانشگاه فردوسی معتقد است، استفاده ازاین روش هم مصرف آب وهم مصرف انرژی را بهینه‌تر می‌کند، چراکه آب و انرژی با هم پیوند خورده‌اند و در این میان، فناوری‌های نوین از این دست می‌توانند در حفظ منابع، کاربرد داشته باشند وبا کمترین مصرف انرژی بیشترین میزان آب تصفیه شده رااستخراج کنند. تاکنون این شرکت، دو نمونه نیمه‌صنعتی از دستگاه آب شیرین‌کن تقطیر غشایی ساخته است، دستگاهی که به گفته فرشیدیان‌فر در دنیا نزدیک به چهار شرکت به‌صورت پایلوت روی آن کار کرده‌اند و فقط چند شرکت اروپایی و سنگاپوری به‌صورت کاربردی، شروع به تجاری‌سازی این فناوری کرده‌اند. این فناوری نوین هنوز در ابتدای کار صنعتی شدن است. از طرفی قدم گذاشتن در مسیر تحقیق و توسعه و ساخت محصولات مورد نیاز کشور، نیازمند حمایت مادی و معنوی نهاد‌های تصمیم‌گیر است، چراکه حمایت از پروژه‌های تحقیق و توسعه به‌عنوان راهکاری مؤثر برای بهبود صنعت کشور و رشد اقتصادی بسیار حائز اهمیت است. از آنجا که تحقیق و پژوهش، زیربنای اصلی توسعه محصولات دانش‌بنیان و فناوری‌محور به شمار می‌رود، حمایت از روند تحقیق و توسعه از مسیر‌های مختلف می‌تواند به روزآمد شدن محصولات این شرکت‌ها، قطع وابستگی کشور و به‌ویژه بومی‌سازی محصولات و فناوری‌های راهبردی کمک کند. استفاده از اعتبار مالیاتی ازجمله حمایت‌های تأثیرگذاری است که می‌تواند به صورت اثرگذاری توان تحقیق و توسعه را در شرکت‌های دانش‌بنیان تقویت کند؛ حمایتی که به مراتب آورده‌های بیشتری نسبت به دریافت مالیات نقدی از چنین شرکت‌هایی برای کشور به همراه خواهد داشت. بر اساس مصوبه جدید روند معافیت مالیاتی شرکت‌های دانش‌بنیان، شرکت‌های دانش‌بنیان نوپا می‌توانند به میزان فروش کلیه محصولات دانش‌بنیان‌شان فارغ از نوع محصول از معافیت مالیاتی برخوردار شوند تا این مبلغ را صرف افزایش روند تحقیق و توسعه کنند و به این ترتیب مستقیما هزینه مالیات را صرف روند دستیابی به فناوری‌های روز و بالندگی کشور کنند. 

سامانه آب‌شیرین‌کن در یک نگاه

به گفته مدیر ارشد مرکز فناوری‌های نوین این شرکت دانش‌بنیان، آب شیرین‌کن تقطیر غشایی که در واقع ترکیبی از سامانه‌های غشایی و حرارتی است، شامل نوعی غشای آبگریز است که مانع عبور آب می‌شود و فقط بخار می‌تواند از آن رد شود. به دلیل این که آب امکان عبور از این لایه را ندارد یک طرف غشا آب گرم آلوده با دمای ۷۰تا۸۰ درجه سانتی‌گراد و سمت دیگر آن آب سرد تمیز قرار می‌گیرد. اختلاف دمای ایجاد شده باعث بخار آب و این بخار‌ها به سمت دیگر غشا می‌رود و متراکم می‌شود. به همین دلیل می‌توان آلودگی‌های بسیار بالا را با آن تصفیه کرد.

فرشیدیان‌فر در ارتباط با کاربرد سامانه تقطیر غشایی نسل جدید توضیح می‌دهد: «از این فناوری جدید به عنوان تکمیل‌کننده و بهبود دهنده سامانه‌های اسمز معکوس که رایج‌ترین روش تصفیه در دنیاست، استفاده می‌شود تا بتوان بازدهی آن‌ها را بالا برد. این اتفاق به این صورت رخ می‌دهد که پساب باقی‌مانده از دستگاه که توان تصفیه آن را نداشته، از دستگاه آب شیرین‌کن تقطیر غشایی عبور داده می‌شود و به این صورت بازدهی تصفیه به میزان قابل‌توجهی افزایش می‌یابد.»

وی می‌افزاید: «اکنون در دنیا مبحث جداسازی ذرات فلزی مهم مثل لیتیوم که در باتری‌ها استفاده می‌شود، مطرح است. به همین علت تحقیقاتی انجام شده تا از این فناوری در فرآیند جداسازی ذرات معدنی مهم مثل لیتیوم، منیزیم و... استفاده شود.»