​​آب گوارا برای اردبیل

این فناوری که به طور خاص برای نصب در سد یامچی طراحی شده، ایده جدیدی است که از سوی مهندسان جوان دانشگاه علم و صنعت ارائه شده و با هزینه ناچیزی نسبت به راهکارهای جایگزین، اجرا شده است. این برج‌های شناور تنها طی مدت چهار ماه طراحی، ساخته و نصب شده‌اند.

نوروز محمد نوری، رئیس پژوهشکده هیدرودینامیک کاربردی و سامانه‌های دریایی دانشگاه علم و صنعت ایران، در توضیح مشکل افت کیفیت آب اردبیل در تابستان به خبرنگار جام‌جم گفت: «طی سال‌های گذشته افزایش مصرف آب شهر اردبیل، مسئولان شهر را مجبور کرد تا آب سد یامچی را نیز پس از تصفیه بهداشتی به شبکه آب شرب این شهر متصل کنند. در حالی که این سد برای مصارف کشاورزی ساخته شده بود.

سد یامچی به لحاظ جغرافیایی در منطقه‌ای قرار گرفته که آلاینده‌های مختلفی وارد آن می‌شود. میکروارگانیسم‌های موجود در این آلاینده‌ها با گرم شدن هوا در فصل تابستان فعال می‌شوند و رنگ و بو طعم آب را بشدت تغییر می‌دهند.»

نوری در ادامه به وقوع پدیده لایه‌بندی حرارتی در آب سد یامچی اشاره کرده و این‌گونه توضیح می‌دهد: «لایه‌های آب در عمق‌های مختلف، سطوح متفاوتی از آلایندگی را در خود دارد و در قسمت‌های عمیق‌تر به حجم آلودگی‌ها افزوده می‌شود و معمولا برداشت آب هم از عمیق‌ترین قسمت‌های دریاچه انجام می‌شود.»

این استاد دانشگاه راه‌حل‌های معمول برای تهیه آب گوارا از دریاچه سد یامچی را فاقد کارآیی می‌داند و تاکید می‌کند: «مسئولان شرکت آب منطقه‌ای اردبیل نیاز به پاسخی فوری با کمترین هزینه برای مشکل کیفیت آب این شهر داشتند که راه‌حل‌هایی از قبیل احداث تصفیه‌خانه یا احداث تونل‌‌های آب هر یک با چالش‌های جدی در این زمینه مواجه بودند.»

نوری با اشاره به حجم بالای آلاینده‌های دریاچه سد یامچی می‌گوید: «تصفیه کامل و تهیه آب گوارا از این آب نیاز به تصفیه‌خانه‌ای مخصوص و گران دارد.»

وی احداث تونل آب را نیز راه‌حل مناسبی ندانسته و در این باره می‌گوید: «به دلیل تغییر سطح آب در زمان‌های مختلف نمی‌توان تنها به یک تونل بسنده کرد و باید در اعماق مختلف اقدام به حفر تونل کرد تا بتوان همواره از لایه مناسب، آب را برداشت کرد. چنین کاری به معنای هزینه بالا و زمان طولانی اجرای طرح است که حداقل سه سال به طول می‌انجامد.»

چالش‌های موجود باعث شد پژوهشگران دانشگاه علم و صنعت ایران، ایده فناورانه طراحی برج‌های شناور را به شرکت آب منطقه‌ای اردبیل پیشنهاد دهند که در زمان بسیار کوتاه قابل اجرا بود و هزینه‌های طرح را به صورت قابل توجهی کاهش می‌داد.

نوری درباره این ایده می‌گوید: «ایجاد یک سکوی شناور که آب را از سطح بالایی دریاچه به درون یک خط لوله انعطاف‌پذیر پمپاژ می‌کند، ایده ساده‌ای به نظر می‌رسد که ما آن را تحت‌عنوان برج‌ شناور معرفی کردیم.»

اما به گفته این استاد دانشگاه طراحان برج شناور برای پیاده‌سازی این ایده به‌ظاهر ساده با مشکلات بسیاری دست و پنجه نرم کرده‌اند.

رئیس دانشکده مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران چالش‌های فنی موجود بر سر راه توسعه سامانه برج شناور را این‌گونه تشریح می‌کند: «چالش اصلی، تغییر ارتفاع آب در طول دوره آبگیری بود که تا ۵۰ متر هم می‌رسید و طراحی خط لوله‌ انعطاف‌پذیری که دبی ۲۵۰ لیتر در ثانیه را از خود عبور دهد یک مسأله سخت مهندسی بود. از طرفی دیگر وقتی سطح آب پایین می‌آمد تا ۱۳۰ متر از لوله که با آب داخلش وزن بسیار سنگینی پیدا می‌کرد روی سراشیبی تندی قرار می‌گرفت که باید به نحوی بدون استفاده از پایه آن را در جای خود ثابت نگه می‌داشتیم. علاوه بر همه اینها سازه برج شناور باید در مقابل توفان‌های صد کیلومتر بر ساعت منطقه دوام می‌آورد و به سامانه‌ای احتیاج داشت که آن را در برابر فشارهای سطح یخ‌زده دریاچه در دمای 35 درجه زیر صفر محافظت می‌کرد. در این شرایط باید انرژی موردنیاز برج نیز به صورتی تامین می‌شد. برای حل این مشکلات متخصصان بسرعت راه‌حل‌هایی را ابداع کردند از جمله جلیقه‌های انعطاف‌پذیر برای مقابله با فشار سطوح یخی و طراحی آرایش خاصی از لنگرها به منظور ثابت کردن سازه برج شناور در آب.»

با وجود مدت کوتاهی که از آغاز به کار برج‌های شناور سپری می‌شود، مسئولان استان اردبیل این طرح را بسیار موثر ارزیابی کرده‌اند. جبراییل رمضانی، مدیر پروژه آبرسانی از سد یامچی در این باره می‌گوید: «پس از ورود آب توسط این سامانه به شبکه آبرسانی شهر، بوی نامطلوب و رنگ زرد آب برطرف ‌شده به‌گونه‌ای که اکنون تماس‌های مردم برای شکایت از کیفیت آب قطع شده است.»

هر چند متخصصان یک شرکت دانش‌بنیان وابسته به دانشگاه علم و صنعت ایران پاسخ تمام مشکلات موجود بر سر راه طراحی سامانه برج شناور را در مدت نزدیک چهار ماه پیدا کردند، اما استاد این دانشگاه معتقد است این پاسخ‌های سریع، برآمده از سال‌ها تجربه اندوخته شده در پژوهشکده هیدرودینامیک کاربردی و سامانه‌های دریایی است که با یک الگوی موفق به مرحله تجاری‌سازی رسیده است.

وی نقش دانشگاه را در این الگو به صورت محملی دانست که توانمندی‌های موجود را برای کسب فناوری مشخصی در یک جهت واحد شکل داد و برای آن هزینه کرد.

نوری در این باره می‌گوید« یکی از مهم‌ترین عواملی که موجب شد بتوانیم دانش موجود در پژوهشکده را به‌صورت یک فناوری کاربردی و تجاری درآوریم، جمع‌آوری توانمندی‌های موجود دانشگاهیان در قالب یک شرکت دانش‌بنیان بود که پیش از تاسیس آن حول محور یک فناوری مشخص در دانشگاه جهت داده شده بود.»

محمدامین آهنگری / جام جم