انرژی خورشید درخدمت آب شیرین

محدودیت منابع انرژی های فسیلی ، در کنار اثرات انکار ناپذیر آنها در آلودگی محیط زیست ، از دغدغه هایی است که دانشمندان و محققان را برآن داشته است تا به تولید و استفاده از انرژی های تازه و پاک بیندیشند.

کد خبر: ۵۸۹۴۲

در این راستا، خورشید به عنوان دوست طبیعت و منبع انرژی رایگان ، بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است.
حسن عباس زادگان ، از پژوهشگران جوانی است که با هدف رفع کمبود آب شیرین در مناطق ساحلی و گرمسیری با استفاده از انرژی ارزان و فاقد خاصیت آلوده کنندگی ، نخستین دستگاه تقطیر خورشیدی به روش متمرکز سازی نور خورشید را برای به دست آوردن آب شیرین از آب شور طراحی کرده است.
روزنامه جام جم با هدف معرفی وجوه مختلف نهضت نرم افزاری و تولید دانش تا انعکاس چنین تحولاتی را در دستور کار خود قرار داده است.

ویژگی های دستگاهی که اختراع کرده اید چیست؛

دستگاه تقطیر خورشیدی به روش متمرکز سازی نور خورشید برای به دست آوردن آب شیرین از آب شور استفاده می شود. یکی از عمده ترین مشکلات کشور ما، مصارف آب شرب و کشاورزی است.
از آنجایی که ایران حدود 270 روز آفتابی دارد ، یکی از مناطق مساعد برای بهره گیری از انرژی های خورشیدی است و بویژه در مناطق جنوبی و بخصوص نواحی ساحلی ایران و نواحی کویری - که ما دارای چاه های آب شور و دریا هستیم - می توان از این سیستم ها برای جمع آوری نور خورشید و بهره گیری از آن برای تبدیل آب شور به آب شیرین استفاده کرد. درباره هدفهای این طرح ، می توان به حل مشکل کمبود آب شیرین ، بهره گیری کامل از انرژی رایگان خورشید، هزینه کمتر ، نصب و راه اندازی ساده ، تعمیر و نگهداری ساده - به این دلیل که تمام چرخه این دستگاه کاملا خودکار و اتوماتیک است و بهره گیری از انرژی های غیرفسیلی اشاره کرد. نه تنها در ایران ، بلکه در هرجای دیگری از دنیا که انرژی خورشیدی به اندازه کافی وجود داشته باشد ، می توان از این وسیله استفاده کرد.

سایر نمونه های این دستگاه ، از چه نوع انرژی ای استفاده می کنند؛

افراد زیادی روی دستگاه های آب شیرین کن کار کرده اند ، اما هیچکدام به این وسعت و با این کیفیت نبوده اند. آنهایی هم که از خارج از کشور وارد می شوند ، دارای سیستم هایی هستند که از یک کوره گازی تشکیل شده اند که آب در آنها مانند کتری به جوش می آید و بخار می شود. این دستگاه ها با گاز کار می کنند. رساندن گاز به مناطق کویری و به این دستگاه ها هزینه های زیادی را در بر دارد.

نه تنها در ایران بلکه در هرجای دنیا که انرژی خورشیدی به اندازه کافی وجود داشته باشد ، می توان از این آب شیرین کن استفاده کرد

در نمونه های دیگری از این دستگاه هم از فیلترهای ریزی استفاده می شود که آب را با فشار به این فیلترها وارد می کنند. این فیلترها قیمت بسیار بالایی دارند و هزینه بر هستند. در این دستگاه ها ، آب بر اثر فشار سبک و سنگین و نمک آن ته نشین می شود و آب شیرین بالا می ماند ؛ اما ما در دستگاه خود از فیلتر استفاده نکرده ایم ، بلکه انرژی خورشید را به وسیله سیستمی روی مخازن خود متمرکز کرده ایم. این سیستم ها از کنترل اتوماتیک برخوردارند. آب وقتی به جوش آمد و بخار شد ، نمک آن ته نشین می شود. سپس بخار آب به سیستم خنک کننده هدایت می شود.

درصد خلوص آب تولید شده چقدر است؛

با این دستگاه آب را مقطر می کنید ؛ یعنی آب کاملا به جوش می آید و بخار آن سرد می شود. این دستگاه ، تقطیر خورشیدی نام دارد و تمام نمک آب ته نشین می شود.

علاوه بر نمک ، دستگاههای تقطیر آب چه ضایعات دیگری تولید می کنند؛

فیلترهایی که از خارج از کشور وارد می شوند ، از آن جهت که باید گاه به گاه تعویض شوند ، هزینه های زیادی را تحمیل می کنند. لذا با استفاده از دستگاه ها ی فیلتری شما 2 نوع ضایعات دارید. هم نمک و هم فیلترهای مستعمل که باید دور انداخته شوند ، اما ضایعات دستگاه من فقط نمک و رسوب است. در دستگاه تقطیر خورشیدی از یک طرف بخار آب دارید و از طرف دیگر ، نمک و مقداری رسوبات مختلفی که در آب وجود دارد. این دستگاه به محیط زیست هیچ لطمه ای وارد نمی کند. انرژی مصرفی آن از نور خورشید تهیه می شود و ضایعات آن هم نمک است که در صنایع برای سخت سازی ، رنگ سازی ، ضدعفونی کردن و برای بعضی صافی ها مورد استفاده قرار می گیرد.

حجم آبی که شیرین می شودچه میزان است؛

این دستگاه مدل های مختلف دارد. ما باید یک بردار ماهواره ای از منطقه و مکانی که قرار است دستگاه در آنجا نصب شود ، داشته باشیم تا مشخص شود نسبت به میزان تابش آفتاب چه حجم آب را در دقیقه می توان شیرین کرد. این مقدار بسته به مکان استفاده متفاوت و متغیر است ؛ مثلا حجم آبی که در مناطق ساحلی یا در کویر ایران شیرین می شود، متفاوت است. عواملی مانند تابش ، زاویه ، دما، رطوبت و غیره بر حجم آب شیرین به دست آمده ، تاثیر می گذارد.

تفاوت این دستگاه با نمونه های دیگرچیست؛

نمونه های دیگر دستگاه آب شیرین کن به روش خورشیدی که ساخته شده اند، شیشه های معمولی هستند که آب در زیر آنها بخار می شود و قطرات آب گوشه دستگاه جمع می شود. این دستگاه ها درصد آب شیرین کردن شان خیلی پایین است ، اما در دستگاه من ، چون از آینه ها و عدسی های مخصوص استفاده شده و سیستم کنترل اتوماتیک دارد؛ یعنی حتی برای تامین باتری های انرژی خورشیدی که باید پمپ های آب شور را راه انداخته و آب را مکش کرده و به مخازن برسانند، همه مجهز به سیستم ردیاب نور خورشید است ؛ یعنی سعی کرده ایم در تمام قسمتها بهینه سازی کنیم. حتی نور خورشید را ردیابی می کنیم و نمی گذاریم مقدار اندکی از آن هم به هدر رود. نمونه واقعی این دستگاه ابعاد بزرگی به اندازه یک تصفیه خانه کوچک آب دارد.

دستگاه های موجود چه نقصی داشتند که شما را بر آن داشت به طراحی این نوع دستگاه بپردازید؛

دستگاه های آب شیرین کن موجود نواقص خاصی ندارند. حتی برخی از آنها کیفیت خیلی بالایی هم دارند. اما هزینه ، قیمت و فناوری ساخت آنها در داخل کشور ، نیاز به واردات و مصرف انرژی هایی که قابل برگشت نیست ، از مواردی است که باید به آنها توجه کرد. دستگاه تقطیر خورشیدی تنها با انرژی خورشیدی ، یعنی انرژی ای که رایگان به سطح زمین می تابد ، کار می کند و لذا تنها در مناطق خاصی نصب می شود.

قیمت تمام شده دستگاه آب شیرین کن چه قدر خواهد بود؛

قیمت تمام شده دستگاه بستگی به ابعاد و اندازه آن دارد ؛ اما از آنجایی که دستگاه از انرژی رایگان استفاده می کند ، هرچقدر گران باشد چون بعدها برای انرژی بودجه ای مصرف نمی کنید ، هزینه های شما را جبران می کند. معمولا" سیستم های خورشیدی هزینه متوسطی دارند ؛ یعنی نه خیلی گران هستند و نه خیلی ارزان. حتی نمونه های گران آنها به دلیل این که انرژی مصرفی رایگان است ، دارای توجیه اقتصادی است. مثل توربین های بادی که بسیار گرانقیمت هستند ؛ گیربکسها و سیستم کنترل آنها هزینه های زیادی را در بر دارد ؛ اما وقتی به کار می افتند ، چون از انرژی رایگان استفاده می کنند در دراز مدت و حتی گاه کوتاه مدت هزینه های خود را جبران می کنند.

آیا این دستگاه تولید هم شده ، یا این که صرفا در حد طراحی است؛

این دستگاه گواهی ثبت اختراع دارد. طراحی آن تمام شده و نمونه کوچکی از آن ساخته شده است ، اما چون دستگاه اصلی خیلی بزرگ است ، به بودجه زیادی نیاز دارد. متاسفانه هنوز نمونه اصلی آن را نساخته ام ، ولی درصدد تکمیل آن هستم.

برای این کار به چه حمایت هایی نیاز دارید؛

این سومین پروژه و اختراع من است. این طرح مربوط به 2 سال پیش است. متاسفانه در کشور ما کمتر از این طرح ها حمایت می شود. من به دلیل مشکلاتی که داشتم ، مجبور شدم کار را رها کنم. در یک کشور خارجی ، طراحی و اختراع یک شغل است ؛ یعنی طراح و مخترع تمام وقت خود را صرف مطالعه ، طراحی و اختراع می کند ، بدون این که نگران هزینه ها باشد ؛ اما در اینجا شما باید اول در بازار کار کنید ؛ از راههای دیگر کسب درآمد کنید و بعد درآمد خود را صرف طراحی و اختراع کنید. محققان ، پژوهشگران و طراحان در این زمینه حرفهای زیادی برای گفتن دارند. کار من پژوهش و تحقیق و طراحی و اختراع است و در این زمینه تنها به خودم متکی هستم. مشکلات و موانع ممکن است سرعت مرا کاهش دهند ، اما من دست از سعی و تلاش برنمی دارم.

درباره سایر طرحهای خود صحبت کنید.

یک موتور طراحی کردیم که با انرژی هوای فشرده کار می کند. فرق این موتور با نمونه های خارجی این است که این موتور با سیستم کنترل صفر و یک کار می کند ، یعنی سوپاپ و تسمه و غیره ندارد ، بلکه قابلیت برنامه ریزی دارد. این موتور برای مکانهایی مثل معادن زغال سنگ طراحی شد. در این مکانها نمی توان از الکتروموتورها و موتورهای درونسوز استفاده کرد ؛ زیرا به دلیل نشت گاز احتمال انفجار وجود دارد. برای بازو بسته کردن شیرهای گازی و نفتی و قطع و وصل خط لوله ها نمی توان از الکتروموتور استفاده کرد. به این دلیل که بدنه الکتروموتورها دارای القای الکتریسیته است و احتمال دارد این القا به مخازن انتقال پیدا کند و با ایجاد جرقه و یا حرارت منفجر شود. این موتور قابلیت نصب روی خودروهای سبک را هم دارد. شما می توانید یک خودروی سبک را روزانه 3 ساعت با سرعت متوسط حدود 110 کیلومتر به حرکت درآورید و زمانی که پشت ترافیک هستید، از این 3 ساعت شما کم نشود. انرژی مصرفی این خودرو هوای فشرده است.
نمونه کوچکتر این موتور ساخته شده و کار می کند. مزایای مختلف این موتور عبارت است از کاهش آلودگی هوا، افزایش طول عمر موتور ، راه اندازی و نصب آسان ، تعمیر و نگهداری آسان ، استفاده در مکانهایی که به کارگیری موتورهای درونسوز یا الکتروموتورها ممکن نیست و دارای خطر است.