توان علمی کشور برای حل چالش ناترازی چقدر است؟

زنگ خطر ناترازی انرژی و البته آب، از اسفند سال گذشته و زمانی به صدا درآمد که تصاویری از سد‌های نیمه‌خالی در نقاط مختلف در رسانه‌های اجتماعی منتشر شد و به دنبال آن هم آمار‌هایی نگران‌کننده از حجم آب این سد‌ها در اختیار مردم قرار گرفت. آمار ارائه شده در برنامه هفتم توسعه نشان می‌دهد که تولید آب در کشور به 81.9 میلیارد مترمکعب رسیده در حالی که مصرف آب حدود 77.9 میلیارد مترمکعب است که حکایت از ناترازی شدید میان تولید و مصرف آب دارد. با توجه به 15 میلیارد مترمکعبی که به منظور جبران تراز آب و نیز 10.7 میلیارد متر مکعبی که برای حقابه محیط زیستی در نظر گرفته شده، کشور به چیزی بالغ بر 103.6 میلیارد مترمکعب آب نیاز دارد تا بتوانیم از بحران ناترازی آب خلاصی پیدا کند. اما به دلیل کاهش بارش‌های بهاری و پاییزی و حتی زمستانی، خشکسالی و تغییرات اقلیمی و عدم مدیریت بهینه مصرف انرژی انتظار می‌رود این بحران سال به سال شدت پیدا کند. 

نمی‌توان تلاش محققان و استادان دانشگاهی را در غنی شدن دانش کشور در حوزه‌های انرژی نادیده گرفت. تولید مقالات گام نخست دستیابی به فناوری است و برای رسیدن به فناوری باید ابتدا تحقیق و توسعه‌ای در این راستا انجام شود تا زمینه برای تولید فناوری فراهم شود. طبق آماری که در سال 2024 از سوی پایگاه «سایمگو» منتشر شده، ایران در زمینه انتشار مقالات مرتبط با حوزه انرژی، با انتشار 3 هزار و 651 مقاله در رده 15 دنیا ایستاده است که در منطقه خاورمیانه بعد از عربستان با 4 هزار و376 مقاله، در رده دوم جای گرفته است. در بررسی مقالات علمی ایران در حوزه علوم و فناوری‌های آب، ایران جایگاه خوبی را در دنیا دارد و در جمع 10 کشور برتر دنیاست به گونه‌ای که با انتشار 1505 مقاله در رده ششم جدول برترین کشور‌ها در این حوزه قرار دارد. با بررسی جایگاه ایران در منطقه خاورمیانه، کشور ما در حوزه انتشار مقالات حوزه علوم و فناوری‌های آب مانند سال 2023 در منطقه پیشگام است و بعد از آن، مصر و عربستان به ترتیب با 1079 و 963 مقاله قرار گرفته‌اند. 

دانش‌بنیان‌ها از پس ناترازی برمی‌آیند

سال‌هاست که ایران به منظور دور شدن از اقتصاد تک‌منظوره نفتی، به سمت اقتصاد دانش‌بنیان حرکت کرده و این روند از سال‌ها پیش کلید خورده است. فناوری‌های زیاد و متنوعی از دل همین شرکت‌های دانش بنیان بیرون آمده‌اند که هر کدام می‌توانند نقش تأثیرگذار و تعیین‌کننده‌ای در حل بخشی از این ناترازی انرژی داشته باشند؛ البته به شرط این که دولت و ارگان‌های مسئول بتوانند از این ظرفیت‌ها استفاده بهینه کنند. در سال‌های گذشته که شرکت‌های دانش‌بنیان با تمام قوا در راستای بهینه‌سازی مصرف آب و انرژی تلاش کردند، فناوری‌های متعددی تولید شد که هر کدام از آن‌ها می‌تواند بخش زیادی از ناترازی‌ها را رفع کند. 

1- نانوحباب، فناوری نوظهوری است که در سال‌های اخیر سروصدای زیادی به پا کرده و ایران جزء معدود کشور‌های صاحب این فناوری است به طوری که سال 1400 که محققان یک شرکت دانش‌بنیان داخلی به این فناوری دست یافتند، تنها دو کشور دیگر در این حوزه فعالیت می‌کردند و ایران سومین کشور دنیا می‌شد که در این زمینه به توانمندی رسیده بود. این شرکت دانش‌بنیان که در ماکوی استان آذربایجان غربی مستقر است، به عنوان اولین شرکت پیشگام ایرانی در دستیابی به دانش فنی تولید حباب‌های بسیار ریز، موفق به طراحی و ساخت این فناوری شده است. طبق آماری که منتشر شده، استفاده از فناوری نانوحباب در حوزه آب و پساب تاکنون توانسته 40 درصد در مصرف انرژی صرفه‌جویی کند. در سال‌های گذشته، از فناوری نانوحباب در قسمت‌های مختلف استفاده شده و بهینه‌سازی بالای مصرف انرژی را به همراه داشته است به طوری که با بهره‌مندی از این فناوری جدید در تصفیه‌خانه قیطریه تهران، کاهش 50 درصدی مصرف برق را رقم‌زده و نیز ظرفیت تصفیه‌خانه را هم 20 درصد افزایش داده است. استفاده از این فناوری در تصفیه فاضلاب شهرک صنعتی یزد نیز کاهش 50 درصدی مصرف برق را به دنبال داشته است. به طور کلی، استفاده از نانوحباب در تصفیه  خانه‌های کشور می‌تواند تا 50 مگاوات در هزینه تأمین برق صرفه‌جویی کند. 

2- آیروژل فناوری جدیدی است که به عنوان عایق‌های حرارتی و برودتی پیشرفته شناخته می‌شود. این عایق‌ها که با فناوری نانو تولید می‌شوند، با عایق‌بندی سطوح مختلف، می‌تواند تا حد قابل توجهی از اتلاف انرژی جلوگیری کند. با توجه به اتلاف 40 درصدی مصرف انرژی در سوله‌های صنایع، استفاده از این فناوری جدید می‌تواند مصرف انرژی را در صنایع تا 40 درصد کاهش دهد. شرکت تولیدکننده این فناوری که در شهرک صنعتی نوآوران زنجان مستقر است به عنوان تنها تولیدکننده این فناوری نوظهور در کشور و منطقه خاورمیانه و آسیای شرقی فعالیت می‌کند. فناوری آیروژل در صورتی که در صنایع مختلف و نیز ساختمان‌ها مورد استفاده قرار گیرد، با عایق‌بندی سطوح و به کار رفتن آن در صنایع مختلف می‌تواند راندمان انرژی را تا 97 درصد افزایش دهد. 

3- از دیگر فناوری‌هایی که در راستای مصرف بهینه انرژی در کشور مورد استفاده قرار می‌گیرد، بهره‌مندی از طرح هوشمندسازی کنتور‌های برق است. شرکت‌های متعددی در زمینه تولید این کنتور‌های هوشمند فعالیت می‌کنند. که از این میان می‌توان به یکی از شرکت‌های مطرح در زمینه تولید کنتور‌های هوشمند آب و برق در تهران و نیز یکی دیگر از شرکت‌های دانش‌بنیان مستقر در تبریز اشاره کرد که کنتور‌های هوشمند مغناطیسی آب را تولید کرده و با این محصول، ایران جزء پنج کشور دارنده این کنتور‌ها در جهان قرار گرفت. با توجه به مصرف انرژی بالایی که در بخش کشاورزی، صنایع و اداره‌های دولتی وجود دارد، تمام این بخش‌ها به کنتور‌های هوشمند مجهز شده‌اند. در هدف‌گذاری صورت‌گرفته در برنامه هفتم توسعه، قرار است طبق برنامه‌ریزی‌های انجام شده، با نصب سیستم کنتور‌های هوشمند، کاهش 90 درصدی در مصرف انرژی کشور اتفاق بیفتد. در حال حاضر تنها 57 درصد از انرژی شبکه با کمک این سامانه‌های هوشمند مدیریت می‌شوند. استفاده از کنتور‌های هوشمند تاکنون 2000 مگاوات در مصرف انرژی در ساعت‌های اوج بار مصرف صرفه‌جویی کرده است. 

علاوه بر این فناوری‌های کلیدی در کشور، می‌توان به تولید توربین‌های کلاس جهانی نیز اشاره کرد که در تولید برق حرارتی نقش به سزایی ایفا کرده و قادرند راندمان مصرف نیروگاهی را تا 59 درصد افزایش دهند. همچنین هوشمندسازی شبکه توزیع آب شرب شهری در شهر‌های مشهد و قشم، بهره‌مندی از سیستم‌های نشت‌یابی و بازسازی شبکه‌های فاضلاب، غشا‌های هالو فایبر برای تصفیه آب شرب و پیش‌تصفیه دستگاه‌های اسمز معکوس، فناوری الکترولیز برای تصفیه آب با تجزیه آب به عناصر سازنده آن یعنی اکسیژن و هیدروژن و روش‌های MSF که برای شیرین‌سازی آب به شیوه تقطیر ناگهانی چندمرحله‌ای به کار می‌رود، ازجمله فناوری‌هایی هستند که در سال‌های اخیر مورد استفاده قرار گرفته‌اند. اما این فناوری‌ها به صورت محدود به کار رفته‌اند و هنوز به طور قابل توجهی نتوانسته‌اند اثرگذاری بالایی داشته باشند. 

متن کامل این گزارش را در روزنامه بخوانید