نیاز به آب شیرین، تاریخ تمدن را شکل داده است. کتاب «روش‌های شیرین‌سازی آب» که در تیر ۱۳۸۶ با همکاری شرکت نور ویژه منتشر شد، این مسیر را از روش‌های کهن تا طبقه‌بندی فناوری‌های امروز دنبال می‌کند.
ریشه‌های کهن
شواهد نشان می‌دهد انسان بیش از دو هزار سال است آب دریا را با گرما تبخیر کرده و بخار را سرد می‌کند تا آب خالص به‌دست آورد. این کار روی کشتی‌های طولانی‌مدت رایج بود؛ جایی که ذخیره آب شیرین محدود و دریا تنها منبع در دسترس بود.
حدود ۱۵۰۰ سال پیش نیز روش‌هایی شبیه انعقاد (coagulation) برای ته‌نشینی ذرات و زلال‌سازی آب به‌کار می‌رفت. این پیش‌تصفیه ساده، پایه بسیاری از واحدهای امروزی است: آب خام پیش از ورود به غشا یا تبخیرگر باید ذرات معلق و مواد آلی را از دست بدهد.
ورود به عصر صنعتی
صنعت مدرن شیرین‌سازی حدود یک قرن سابقه دارد. نخستین واحدهای تقطیر تجاری در سال‌های ۱۹۰۲، ۱۹۰۹ و ۱۹۱۳ راه‌اندازی شدند. پس از آن، با گسترش نیروگاه‌ها و صنایع نفت در سواحل گرم، تقطیر چندمرحله‌ای به فناوری غالب خلیج فارس تبدیل شد.
در نیمه دوم قرن بیستم دو مسیر موازی شکل گرفت: روش‌های گرمایی با بخار و خلأ، و روش‌های غشایی که از دهه ۱۹۶۰ با الکترودیالیز و سپس اسمز معکوس تجاری شدند. اسمز معکوس امروز به خاطر مصرف انرژی کمتر و مقیاس‌پذیری، سهم بزرگی از ظرفیت جدید جهان را دارد.
طبقه‌بندی روش‌ها
جمع‌بندی فنی کتاب، روش‌های شیرین‌سازی را در سه خانواده قرار می‌دهد:
- غشایی: الکترودیالیز معکوس (EDR)، اسمز معکوس (RO)، اسمز مستقیم (FO)، تقطیر غشایی و تقطیر دورانی.
- گرمایی: تقطیر ناگهانی چندمرحله‌ای (MSF)، تقطیر چنداثره (MED)، فشرده‌سازی بخار (VC)، تقطیر خورشیدی چنداثره (MEH) و MES.
- سایر روش‌ها: کریستالیزاسیون هیدرات متان، انجماد، رطوبت‌زنی خورشیدی، ترکیب ED و RO، تبادل یونی، عبور جریان از خازن و تولید آب در نیروگاه هیدروژنی.
انتخاب میان این خانواده‌ها به شوری آب خام، دسترسی به حرارت اتلافی، مقیاس طرح، هزینه انرژی و محدودیت‌های زیست‌محیطی پساب بستگی دارد. در ایران، تجربه عملیاتی نور ویژه عمدتاً روی اسمز معکوس آب دریا و آب لب‌شور متمرکز بوده است؛ همان مسیری که امروز بخش بزرگی از ظرفیت جدید جهان را می‌سازد.
