سارا طاهری، خبرنگار گروه دانشگاه: خیلی از افراد نیمه دوم سال را با تصور بارش برف و باران شروع میکنند؛ اما چند سالی میشود که دیگر خبری از آن باران و برفهایی که کشور را سفیدپوش میکرد نیست و برف و باران خیلی کم مهمان شهرهای کشورمان میشود. نگرانی از خشکسالی و کم شدن آب سدها باعث شده راهکارهای زیادی برای خروج از این بحران توسط کارشناسان مطرح شود. بارورسازی ابرها، یکی از همین راههاست. بارورسازی ابرها و بارندگی مصنوعی یکی از راههای تقریباً جدید برای مقابله با خشکسالی است که مورد توجه بسیاری از کشورهای جهان از جمله ایالات متحده قرار گرفته و مراکز علمی و دانشگاههای این کشورها برای باروی ابرها راهکارهایی ارائه دادهاند. در ایران هم شروع فعالیتهای باروری ابرها در کشور به مرکز ملی مطالعات و تحقیقات باروری ابرها در یزد برمیگردد. تا سال 1396 مواد ویژه بارورسازی ابرها از روسیه وارد میشد اما از سال 1397 تمام مواد مورد نیاز در عملیات بارورسازی ابرها در داخل کشور تولید میشود و آن طور که مجید علیآبادی، عضو هیئتعلمی گروه مهندسی شیمی دانشگاه آزاد و مؤسس و مدیر تحقیق و توسعه شرکت دانشبنیان نوین تجهیز دانش فضای فجر (گروه تحقیقاتی شهید مهاجر) به «فرهیختگان» گفته است بیش از 90 درصد مواد مورد استفاده در باروری هوایی ابرها توسط شرکتهای فناور و دانشبنیان دانشگاه آزاد تأمین میشود. علیآبادی در این گفتوگو ضمن تشریح، دلایل کاهش بارندگی، هزینه این فناوری، میزان موفقیت کشورهای دیگر در استفاده از این فناوری و... به کنار گذاشتن شرکتهای دانشبنیان فعال در این رابطه و دلایلی که باعث شده ایران بیش از پیش دچار خشکسالی شود، پرداخته است که در ادامه از نظر میگذرانید.
زمستان تقریباً به نیمه رسیده اما خبری از آن بارشهای سنگین برف و باران نیست. شما مطالعهای درخصوص مهمترین دلایل کاهش بارندگیها داشتهاید؟
کاهش بارندگیها در سالهای اخیر یک واقعیت انکارناپذیر است که طبق شواهد موجود دلایل بسیار متنوع و متعددی دارد که یکی از مهمترین آنها بحث تغییر اقلیم و گرمایش جهانی به دلیل انتشار گازهای گلخانهای است. به زبان سادهتر میتوان گفت گرمایش جهانی باعث شده تعادل در روی کرهزمین بههم خورده و در بعضی نقاط شاهد بارشهای شدید و سیلآسا و در برخی نقاط دیگر شاهد خشکسالیهای شدید باشیم. باید بپذیریم که یکی از منابع اصلی تغییرات آب و هوایی در سراسر جهان، فعالیتهای انسانی و دخالت انسان در طبیعت است. به عنوان مثال یکی از پژوهشهای جدید که توسط مؤسسه کالسروهه آلمان انجام شده، نشان داده است که آلودگیها و ذرات معلق نانومتری حاصل از فعالیتهای صنعتی میتوانند باعث کاهش بارندگی در برخی مناطق شده و از طرف دیگر بارشهای سیلآسا را در نقاط دیگر کره زمین به دنبال داشته باشد. همچنین طبق نظریههای علمی موجود، ایجاد جزیرههای حرارتی در اطراف شهرها و مناطق صنعتی میتواند باعث تبخیر آب موجود در ابر شده و متعاقب آن، ابرها ناپدید شوند. به همین دلیل در سالهای اخیر گاهی شاهد کاهش بارش باران یا عدم بارش برف در برخی مناطق صنعتی بودهایم.
یکی از راهکارها برای مقابله با این چالش بارور کردن ابرهاست. میزان موفقیت باروری ابرها را چقدر میدانید؟
طبق مطالعات علمی که تاکنون در سراسر دنیا انجام شده و نتایج آن در نشریات بینالمللی منتشر شده است، اجرای صحیح عملیات باروری ابرها میتواند بهطور مؤثر بارندگیهای فصلی را افزایش دهد. ارزیابی پروژههای باروری ابرها در کشورهای مختلف نشان داده است باروری ابرها میتواند میزان بارندگی در مناطق غیرساحلی را بین 5 تا 25 درصد و میزان بارندگی در مناطق ساحلی را بین 5 تا 30 درصد افزایش دهد.
این میزان به چه عواملی بستگی دارد؟
میزان تأثیر عملیات بارورسازی، تا حد زیادی به شرایط منطقه شامل مشخصات جغرافیایی، کوهساری، منشأ و نوع ابر، جهت باد و طبیعت ریزگردهای طبیعی موجود در هوا، تعداد عملیاتها و مساحت تحت پوشش آن و... بستگی دارد. البته گزارشهای معدودی هم وجود دارند که بعضا افزایش 70 درصد یا حتی 100 درصد بارندگی را گزارش کردهاند که موارد استثنایی بوده یا تردیدهایی در ارزیابی آنها وجود دارد. به طور میانگین در اغلب ارزیابیهای انجامشده در کشورهای مختلف جهان، افزایش بارندگی حدود 5 تا 15 درصد گزارش شده است، ارزیابیهای انجامشده در داخل کشور نیز که در سالهای گذشته صورت گرفته است، میزان افزایش بارندگیها را در همین حدود گزارش کردهاند.
صحبتهای مختلفی درخصوص رقم بالای هزینه بارورسازی مطرح میشود. چه میزان از این نکته درست است؟
علیرغم اطلاعات نادرستی که توسط برخی افراد درخصوص هزینههای زیاد باروری ابرها در رسانهها بیان میشود، باروری ابرها در مقایسه با سایر روشهای استحصال آب نظیر شیرینسازی آب دریا، انتقال بین حوضهای آب، تصفیه فاضلاب یا استحصال آبهای ژرف، دارای کمترین هزینه و بیشترین نسبت سود به هزینه است. خوشبختانه در کشور ما به دلیل بهرهگیری از پهپادها، هزینههای عملیات باروری کاهش چشمگیری داشته و از نظر اقتصادی کاملاً بهصرفه است. مطالعات بینالمللی نشان داده است حتی افزایش یک درصد در بارندگی، تمام هزینههای عملیات بارورسازی ابرها را پوشش میدهد.
اوضاع در کشورهای دیگر چگونه است؟ کدام کشورها پیشتازند؟
طبق اطلاعات منتشرشده بیش از 56 کشور دنیا از پروژههای تعدیل آب و هوا بهره بردهاند. این پروژهها عمدتاً با هدف افزایش بارندگی، مقابله با تگرگ و یا مهزدایی انجام میشوند. کشورهای آمریکا، چین و روسیه در این کار از لحاظ فناوری پیشتازند. کشور چین در سالهای اخیر فعالیتهای بلندپروازانه و بسیار گستردهای در زمینه تعدیل آب و هوا داشته است. در حال حاضر نزدیک به 50 هزار پرسنل در برنامههای تعدیل آب و هوا در چین به طور تماموقت یا نیمهوقت مشغول به فعالیت هستند. این کشور در حال کار روی پروژهای تحت عنوان تیانهه با همکاری دانشگاه تسینگوآ است که قصد دارد هزاران ژنراتور زمینی باروری ابرها را در مناطق کوهستانی این کشور نصب کنند که تخمینزده میشود باعث افزایش 10 میلیارد مترمکعبی بارندگی در منطقهای به وسعت 1.6 میلیون مترمربع شود. در میان کشورهای منطقه نیز امارات متحده عربی در سالهای اخیر سرمایهگذاری بسیار گستردهای در زمینه باروری ابرها به کمک دانشمندان روسی، چینی، آلمانی، انگلیسی، آمریکایی و... انجام داده و به دستاوردهایی در این زمینه دست یافته است.
شروع فعالیت برای باروری ابرها در ایران از چه زمانی آغاز شد؟
در ایران شروع فعالیتهای باروری ابرها در کشور به مرکز ملی مطالعات و تحقیقات باروری ابرها در یزد بر میگردد. این مرکز به کمک آموزشهایی که از دانشمندان و متخصصان روسی دریافت کرد پروژه متعددی را به انجام رساند و تا جایی که اطلاع دارم با برخی کشورهای دیگر نظیر آلمان نیز تعاملات ارزشمندی داشته است. تا سال 1396 نیز مواد ویژه بارورسازی ابرها از کشور روسیه وارد میشد که خوشبختانه با ورود پژوهشگران داخلی نظیر پژوهشگران وزارت دفاع و شرکتهای فناور دانشگاه آزاد اسلامی، از سال 1397 تمام مواد مورد نیاز در عملیات بارورسازی ابرها در داخل کشور تولید میشود. در حال حاضر بیش از 90 درصد مواد مورد استفاده در باروری هوایی ابرها توسط شرکتهای فناور و دانشبنیان دانشگاه آزاد تأمین میشود که دارای تأییدیه محصول از رصدخانه مرکزی آب و هوای روسیه CAO هستند. شرکت دانشبنیان نوین تجهیز دانش فضا فجر در دانشگاه آزاد بیرجند با همکاری شرکت فناوریهای نوین صنعت و انرژی دانش گستر (فن صاد) در واحد علوم و تحقیقات طی همکاریهای نزدیک علمی و پژوهشی پیشتاز تولید مواد باروری ابرها و گسترش دانش فنی آن در سطح کشورند.
کدام استانها پتانسیل لازم برای بارورسازی ابرها را در اختیار دارند؟
اگرچه انجام عملیات باروری ابرها از نظر فنی در بسیاری از مناطق امکانپذیر است، اما میزان بازدهی و کارایی آن در مناطق مختلف، متفاوت است. عموماً باروری ابرها در مناطق کوهستانی و با هدف افزایش حجم آب رودخانهها و ذخیره آب در سدها انجام میپذیرد و به همین دلیل، مناطق کوهستانی بیشتر مستعد عملیات باروری ابرها هستند، رشته کوههای زاگرس و البرز در ایران دارای پتانسیل بسیار بالایی بوده و مناطق کوهستانی در سایر استانها نیز پتانسیل قابل قبولی برای انجام عملیات زمینی یا هوایی باروری ابرها دارند. به طور خلاصه، بخش بسیار بزرگی از کشورمان استعداد اجرای عملیات باروری ابرها را دارد، اما به دلیل نبود برخی زیرساختها عملیات در آنجا انجام نمیشود. مهمترین این زیرساختها، رادارهای مخصوص هواشناسیاند که از طریق اطلاعات ارسالی آن میتوان به میزان آب موجود در ابر، تعداد هستههای یخی موجود در ابر و... پی برد. این اطلاعات مبنای تصمیمگیری در خصوص زمان، مکان و نحوه اجرای عملیات هستند که در صورت عدم وجود این اطلاعات و یا عدم اطمینان از صحت آنها، عملیات باروری یک عملیات کور و احتمالاً ناموفق خواهد بود.
اشاره کردید بیش از 90 درصد مواد مورد استفاده در باروری هوایی ابرها توسط دانشگاه آزاد تأمین میشود. قبلاً هم مطرح شده بود که این دانشگاه به فناوریهای نوینی دست پیدا کرده که میتواند بارورسازی ابرها را به شکلی اثرگذار انجام دهد. درخصوص این فناوری توضیح دهید.
این صحبتها به گسترش دانش فنی در زمینه تولید مواد ویژه باروری ابرها در مجموعه دانشگاه آزاد اشاره دارد. خوشبختانه با حمایت مسئولان دانشگاه، تحقیقات مستمری در زمینه افزایش کارایی مواد باروری و همچنین کاهش هزینههای تولید مواد در مجموعه شرکتهای فناور و دانشبنیان دانشگاه آزاد در حال انجام است. مواد تولید شده در این شرکتها پس از طی مراحل ارزیابی در داخل کشور، برای کسب تأییدیه بینالمللی به کشور روسیه ارسال میشوند، نتایج این آزمونها نشان داده است کارایی و هستهزایی برخی نمونهها ظرف کمتر از 6 ماه به بیش از دو برابر افزایش یافته است که نشانگر پیشرفت سریع شرکتهای دانشبنیان دانشگاه آزاد در دستیابی به مواد مؤثرتر در باروری ابرهاست.
جدیداً چه اقداماتی در حوزه بارورسازی ابرها انجام دادهاید؟
درخصوص تولید مواد بارورسازی ابرها یا همان پیروتکنیکها- همانطور که قبلاً عرض کردم- کار تحقیق و توسعه محصولات جدید و افزایش کارایی محصولات قبلی بهطور مستمر درحال انجام است. در یک سال گذشته و با حمایت مسئولان دانشگاه، آزمایشگاه و کارگاه جدیدی در زمینه ساخت مواد و همچنین تجهیزات زمینی بارورسازی ابرها در واحد علوموتحقیقات تهران راهاندازی و تجهیز شده که انشاءالله در آینده نزدیک از محصولات و دستاوردهای آن رونمایی خواهد شد. یکی از جدیدترین دستاوردهای این مجموعه، در زمینه طراحی و ساخت ژنراتورهای زمینی کوچک و قابلحمل برای بارورسازی ابرهاست که میتواند زمینهساز تحول در عملیاتهای زمینی باروری ابرها در کشور باشد. این ژنراتورها کارایی بسیار بالا و هزینه ساخت بسیار پایینی دارند و بهزودی به تولید انبوه خواهند رسید. همچنین پروژه ساخت ژنراتورهای تماماتوماتیک و کنترل از راه دور که برای نصب در ارتفاعات و مناطق صعبالعبور مناسبند، از دیگر پروژههای درحال انجام در این مجموعه است.
این فناوری تجربه عینی و جدی اجرایی داشته است یا خیر، یعنی موقعیت محک خوردن داشته است؟
مواد تولیدشده در شرکتهای دانشبنیان دانشگاه آزاد دارای تأییدیه بینالمللی از رصدخانه مرکزی آبوهوای روسیهاند، بهنحویکه طبق گزارش CAO روسیه، از سوختن هر گرم از این مواد سههزار و 240 میلیارد هسته بارانزا تولید میشود. از سوی دیگر اجرای عملیات باروری طبق قانون صرفاً توسط سازمان توسعه و بهرهبرداری فناوریهای نوین آبهای جوی ذیل وزارت نیرو صورت میگیرد و سایر شرکتها و سازمانها از این کار منع شدهاند. به همین جهت متأسفانه اجرای عملیات بارورسازی ابرها اگرچه در توان و تخصص شرکتهای فناور داخلی است اما به جهت قانونی امکانپذیر نیست و حتی تبعات قانونی بهدنبال دارد.
مشکلات سد راه چیست؟ کدام نهاد و ارگان خاصی باید پای کار باشد؟
خوشبختانه در زمینه توسعه مواد و فناوری باروری ابرها مشکل خاصی وجود ندارد و محققان داخلی بهخصوص دانشگاه آزاد از دانش و توان کافی برخوردارند ولی در زمینه تأمین برخی سنسورها و تجهیزاتی که روی هواپیماها و پهپادهای باروری نصب میشوند بهدلیل برخی تحریمها محدودیتهایی وجود دارد. همچنین در برخی نقاط کشور، کمبودهایی در زمینه رادارهای هواشناسی مخصوص باروری ابرها وجود دارد که البته در صورت همت مسئولان مربوطه، همه این مشکلات و محدودیتها در مدت زمان کوتاهی قابلرفع است. مشکل اصلی در زمینه باروری ابرها، عدم مدیریت صحیح منابع مالی و انسانی است. بدون تعارف باید گفت از حدود سه سال گذشته و با تأسیس سازمان توسعه و بهرهبرداری فناوریهای نوین آبهای جوی، با اشتباهات مدیریتی که صورت گرفت، مرکز مطالعات و تحقیقات باروری ابرها که قلب تپنده بارورسازی ابرها در کشور بود عملاً تعطیل شد و نیروهای کارآزموده و متخصص این مرکز عملاً کنار گذاشته شدند. متأسفانه سازمان جدیدالتأسیس نتوانست به هیچ یک از اهدافی که در اساسنامه آن ذکرشده دست پیدا کند یا حتی به آن نزدیک شود. به دانشگاهها و مراکز پژوهشی و شرکتهای دانشبنیان در زمینه باروری ابرها کمتوجهی شد و شرکتهای خصوصی فعال در زمینه تعدیل آبوهوا نیز عامدانه تضعیف شدند و اگر نیروی هوافضا به بحث بارورسازی ابرها ورود نمیکرد، شاهد همین تعداد عملیاتهای باروری ابرها در کشور نیز نبودیم. عملیاتهای زمینی باروری ابرها در کشور از سوی این سازمان ناموفق بوده و طبق اطلاعات موجود، از ژنراتورهای زمینی فاقد کارایی و فاقد هرگونه تأییدیه علمی استفاده شده که بهجز اتلاف منابع هیچدستاوردی نداشته است. بعضاً این مشکلات در رسانهها انعکاس یافتهاند ولی سازمان مذکور قادر به پاسخگویی به این اشکالات نیست و از شفافسازی در این زمینه خودداری کرده است. بهنظر میرسد سازمان مربوطه در سالهای اخیر بهجای تکیه بر روشهای علمی و شناختهشده در دنیا و حمایت از شرکتهای دانشبنیان داخلی، تمرکز خود را بر مباحث شبهعلمی و فاقد کارایی قرار داده است.
در حال حاضر سازمان توسعه و بهرهبرداری فناوریهای نوین آبهای جوی بهدلیل نداشتن ساختمان مستقل، در محل پژوهشگاه نیرو مستقر است اما از لحاظ ساختار اداری زیرمجموعه پژوهشگاه نیرو قرار نمیگیرد. طبق اساسنامه این سازمان، موضوع فعالیتش استفاده از فناوریهای نوین و مدیریت آنها، بهکارگیری بخش خصوصی و شرکتهای دانشبنیان، دانشگاهها و مؤسسات آموزش عالی، پژوهشی و فناوری و اعمال سیاستهای مرتبط با تعدیل آبوهواست. خرید خدمات از بخش غیردولتی و واحدهای فناور داخلی و خارجی ازجمله شرکتهای دانشبنیان و دانشگاهها برای انجام امور مطالعاتی و تحقیقاتی و همچنین صدور مجوز فعالیت به شرکتهای مرتبط در زمینه تعدیل آبوهوا برعهده این سازمان گذاشته شده است. علیرغم امکانات و اختیارات گستردهای که این سازمان در اختیار دارد، در اکثر این زمینهها بهخصوص ارتباط با دانشگاهها و مراکز آموزش عالی و شرکتهای دانشبنیان، عملکرد بسیار ضعیف و غیرقابلقبولی از خود برجا گذاشته است. اساساً این سازمان هیچگاه برای رفع نیازهای علمی و پژوهشی خود به دانشگاهها رجوع نکرده است. به عنوان مثال تاکنون هیچگونه فراخوان همکاری با دانشگاهها از طرف این سازمان منتشر نشده است و حتی بسیاری از پژوهشگران دانشگاهی از وجود چنین سازمانی مطلع نیستند. بهنظر میرسد این سازمان با جهتگیری فعلی قادر به انجام وظایف ذاتی خود نبوده که این امر، لزوم تحول در این سازمان را اجتنابناپذیر میکند.
ملزومات اجرا و عملیاتی شدن این فناوری در ابعاد بزرگ چیست؟
بهطورکلی مواد، امکانات و تجهیزات اولیه برای انجام عملیات بارورسازی ابرها در کشور موجود است. اگرچه برای تقویت بیشتر و گسترش برنامههای بارورسازی در سراسر کشور به برخی تجهیزات تخصصی نظیر سنسورها و رادارهای هواشناسی نیاز است. از نظر بودجه نیز منابع آن در قوانین بودجه سالانه کشور پیشبینی شده است. همچنین مدتی قبل مجلس شورای اسلامی قانونی را به تصویب رساند که سالانه 500 میلیارد تومان برای حمایت از شرکتهای دانشبنیان فعال در زمینه بارورسازی ابرها و تعدیل آبوهوا اختصاص پیدا کرد. از این لحاظ نیز خوشبختانه مانعی وجود ندارد، ولی در مقام اجرا و بهدلیل عدم مدیریت صحیح، تاکنون به پتانسیل شرکتهای فناور و دانشبنیان بیتوجهی شده است. از سوی دیگر تعداد عملیاتهای باروری ابرها بسیار محدود بوده که برای کشوری به وسعت ایران ناکافی است. بهعنوان مثال کشور کوچکی مثل امارات متحده عربی با مساحت بسیار محدودی که دارد سالانه بیش از 300 پرواز باروری انجام میدهد، درحالیکه تعداد عملیاتهای بارورسازی هوایی در کشور ما در بعضی سالها به کمتر از 20 پرواز رسیده است و در بهترین حالت به 100 پرواز در سال هم نمیرسد که برای کشوری به وسعت ایران بسیار ناچیز است. این درحالی است که دانش و امکانات کافی اعم از مواد، تجهیزات و پهپادهای مخصوص به میزان کافی در دسترس مدیران سازمان قرار دارد.
تا چه میزان میتوان حصول موفقیت این فناوری را تضمین کرد؟
کارایی و عملکرد مواد بارورسازی ابرها را میتوان در مقیاس آزمایشگاهی و در محفظه ابر ایزوترمال با ابزارهای اندازهگیری و حتی با چشم غیرمسلح مشاهده کرد اما اجرای موفق عملیاتهای باروری ابرها بهصورت میدانی به متغیرهای بسیار زیادی از جمله شرایط جغرافیایی، وجود ارتفاعات، وجود ابر مناسب، جهت باد، تعداد و نوع هستههای طبیعی موجود در اتمسفر بستگی دارد. به همین دلیل پیچیدگی این نوع عملیاتها بالاست و گاهی ممکن است یک عملیات خاص در یک مکان و زمان مشخص با موفقیت کافی همراه نباشد، درحالیکه عملیات بعدی در همان مکان با موفقیت کامل انجام شود. میزان موفقیت عملیات علاوهبر شرایط محیطی به تجربه و تبحر تیم اجرایی عملیات نیز بستگی دارد. معمولاً بهمرور زمان تجربه تیمهای عملیاتی بالاتر رفته و میزان موفقیت عملیات بهبود مییابد. تجربیات ثبتشده در کشورهای مختلف نشان میدهد مجموعه عملیاتها میتوانند بهطور میانگین میزان بارندگی در منطقه هدف را حدود 20 درصد افزایش دهند که عدد قابلتوجهی است. فرض کنید میزان بارندگی سالانه در یک استان، یک میلیارد مترمکعب باشد، افزایش 20 درصدی در میزان بارندگی منجر به استحصال 200 میلیون مترمکعب آب اضافی در سال میشود که میتواند بهطور چشمگیری در آبادانی منطقه و توسعه فعالیتهای کشاورزی، دامپروری، گردشگری و اقتصادی مؤثر باشد. بارورسازی ابرها یک موضوع علمی با سابقه بیش از 70 ساله است که در هزاران مقاله پژوهشی بینالمللی صحهگذاری شده ولی برخی افراد در اظهارنظرهای خود در صرفه اقتصادی آن یا مناسب بودن آن برای آبوهوای ایران تردیدهایی ایجاد میکنند که عمدتاً ناشی از عدم مطالعه کافی در این زمینه است. در کتب مرجع بینالمللی شرایط مناسب برای باروری ابرها و نحوه انجام عملیات و نحوه ارزیابی پروژهها شرح داده شده و نسبت سود به هزینه در بسیاری از مناطق آبوهوایی کشورهای مختلف محاسبه شده، مثلاً نسبت سود به هزینه در برنامههای باروری ابرها در ایالت تگزاس آمریکا 150 به یک محاسبه شده که عدد بسیار قابلتوجهی است. در حال حاضر از فناوری باروری ابرها نمیتوان انتظار معجزه داشت یا خشکسالیها را با آن از بین برد اما میتوان از این فناوری بهعنوان ابزار مؤثری برای مدیریت منابع آب و کاهش آثار خشکسالی استفاده کرد. بدیهی است که باید از سایر ابزارهای موجود نظیر مدیریت صحیح آبهای سطحی و ذخیرهسازی روانابها، بهرهگیری از روشهای نوین کشاورزی، اصلاح شبکههای آبرسانی و... بهنحو مناسب استفاده کنیم و درکنار آن فناوریهای نوین نظیر بارورسازی ابرها و سایر فناوریهای تعدیل آبوهوا را نیز با جدیت بیشتری دنبال کنیم. فناوریهای نوینی که ممکن است در آینده نزدیک به مراحلی برسند که تغییرات شگرفی را در شرایط آبوهوایی منطقه بهوجود آورند.














