تولید آب با استفاده از انرژی خورشیدی، راه حل آژانس بین المللی انرژی برای خاورمیانه

آژانس بین المللی انرژی به کشورهای خاورمیانه و شمال آفریقا راه حل جدیدی برای تولید آب تازه معرفی کرد. اگر چه این راه حل هنوز غیراقتصادی است اما انتظار میرود در آینده هزینه های آن کاهش یابد.

آژانس بین المللی انرژی اعلام کرد، همزمان با رشد جمعیت و ارتقای استانداردهای زندگی در کشورهای خاورمیانه و شمال آفریقا در دهه های آینده تامین آب تازه به طور فزاینده ای به یک چالش جدی در این منطقه تبدیل میشود و در بسیاری از مناطق آن منابع جاری آب، پایدار نخواهند بود.

برای کاهش استفاده از آب تجدیدناپذیر زیرزمینی و در عین حال پاسخگویی به نیاز در حال رشد آب، برنامه ریزی شده است تا سال 2040 تولید آب شیرین با نمک زدایی کردن آب دریا در منطقه خاورمیانه و شمال آفریقا در مقایسه با سال 2014 میلادی 13 برابر شود. معمولا، نمک زدایی با استفاده از نفت یا گاز طبیعی و یا بر پایه استفاده از روش اسمز برعکس که نیازمند استفاده زیاد از برق است، انجام میشود.

در حالی که منطقه خاورمیانه مهمترین صادرکننده هیدروکربن جهان است، از موهبت بیکران نور مستقیم خورشید و صحراهای باز نزدیک به مناطق شهری نیز برخوردار است. این ترکیب به طور بالقوه زمینه تغییر نقطه اتکای این کشورها را از سوخت های فسیلی به منابع انرژی بدون کربن مانند انرژی خورشیدی تمرکز یافته فراهم میکند. اصل اساسی متمرکز کردن انرژی خورشیدی، منعکس کردن نورخورشید به آینه ها است که از این انرژی تمرکز یافته برای گرم کردن آبی استفاده میشود که میتواند برای تولید برق مورد استفاده قرار گیرد.

برعکس فناوری فتوولتائیک خورشیدی، انرژی خورشیدی تمرکز یافته میتواند انرژی گرمایی را برای مدت کوتاهی ذخیره کند. این ویژگی، نیروگاه های برق خورشیدی تمرکز یافته را حتی زمانی که ابرها جلوی نور خورشید را گرفته اند یا خورشید غروب کرده است، قادر به تولید برق میکند. انرژی خورشیدی تمرکز یافته همچنین پتانسیل زیادی برای عرضه مستقیم گرما دارد که برای مقاصد صنعتی یا نمک زدایی آب مفید است.

به علاوه، هم برق و هم آب تازه میتواند به طور همزمان با استفاده از نیروگاه های با درجه حرارت بالاتر مانند برج های دریافت کننده مرکزی، تولید شوند. در برخی موارد، وقتی درجه حرارت به طور نسبی پایین است، ممکن است جداسازی دو فرایند با استفاده از روش انرژی خورشیدی متمرکز شده به جای نمک زدایی به روش اسمز برعکس اقتصادی تر باشد. اما، تولید آب تازه با استفاده از روش انرژی خورشیدی متمرکز شده هنوز اقتصادی نیست و هزینه های آن سه برابر بیش از زمانی است که از گاز طبیعی استفاده میشود.

از سوی دیگر، تحلیلگران آژانس بین المللی انرژی برای فناوری های نمک زدایی مبتنی بر غشاء (استفاده از روش اسمز برعکس) کاهش هزینه ها را در آینده پیش بینی میکنند و این یعنی برق ممکن است همچنان بهترین گزینه باشد. حتی با کاهش 50 درصدی هزینه ها در 25 سال آینده، انرژی خورشیدی متمرکز شده حدود 60 درصد گران تر از فناوری های معمول مورد استفاده است. اما اگر یارانه های سوخت فسیلی و برق به طور کامل حذف شود، این تصویر تا حد زیادی تغییر میکند. در این صورت تا دهه 2020، نمک زدایی با استفاده از روش انرژی خورشیدی متمرکز به لحاظ هزینه با روش نمک زدایی مبتنی بر گاز طبیعی قابل رقابت میشود و در سال 2040، تنها 30 درصد گران تر از روش اسمز برعکس مبتنی بر برق میشود.

استفاده از فناوری انرژی خورشیدی متمرکز در ظرفیت نمک زدایی جهان میتواند در سال 2040 بر اساس گزارش سال 2016 «چشم انداز انرژی جهان» آژانس بین المللی انرژی به 10 درصد برسد.