تب کم آبی با فناوری پایین می‌آید

خبرگزاری مهر - گروه دانش و فناوری، میترا سعیدی کیا؛ یکی از معضلاتی که طی چند سال اخیر دنیا را با مشکل مواجه کرده و هر روز دامنه آن وسیع‌تر می‌شود «تنش‌های آبی» است. این بحران، ناشی از تغییر اقلیم، وقوع سیل و خشکسالی، گرد و غبار، تشدید فرسایش و تخریب خاک، گسترش آلاینده‌ها بوده که البته افزایش جمعیت و گرمایش جهانی در آن بی تاثیر نیست.

بر اساس آخرین گزارش موسسه منابع جهانی، ۱۷ کشور جهان با بدترین تنش آبی در جهان روبرو هستند که این کشورها در خاورمیانه و شمال آفریقا قرار دارند.

رده بندی تنش آبی در کشورها و جایگاه ایران

آخرین برآوردهای علمی درباره بحران آب نشان می‌دهد کمبود آب، درک عمومی از ارزش آب را تغییر خواهد داد و دولت‌ها و سازمان‌ها را وادار می‌کند که آب پاک را نه به‌عنوان کالایی برای بهره‌برداری، بلکه به عنوان کالایی گران‌بها ببینند. همچنین پیش بینی می‌شود همزمان با بحرانی‌تر شدن مسئله آب برای کشورها، نقش فناوری برای حل این بحران نیز طی سال‌های آتی پر رنگ تر شود.

از همین رو رقابت در این عرصه با عرضه محصولات دانشی جدید و نوآوری‌های تازه بیشتر خواهد شد و در این میان کشورهایی موفق تر خواهند بود که علاوه بر داشتن درک مسئله گشایی فناوری، از تازه‌ترین ایده‌ها در این مسیر نیز استقبال کنند.

امروزه کاربرد فناوری‌های جدید برای حل بحران آب حوزه‌های متنوعی از جمله تصفیه آب، صرفه‌جویی، بهبود شیوه‌های کشاورزی و آبیاری، آب شیرین کن‌ها و.... را در بر می‌گیرد و محققان در کشور ما نیز از فناوری برای بازچرخانی آب، جلوگیری از تبخیر آب‌های سطحی، تصفیه آب، دستگاه‌های تصفیه، بکارگیری روش‌های فناورانه برای استحصال آب استفاده می‌کنند تا بدین وسیله گره‌ای از مشکلات بحران آب باز شود.

در گزارش پیش رو تلاش کردیم ضمن گفتگو با دبیر کارگروه تخصصی آب، خشکسالی، فرسایش و محیط زیست معاونت علمی و فناوری به معرفی برخی دستاوردهای به کار گرفته شده در حوزه آب و پساب بپردازیم. این طرح‌ها تاکنون مراحل پایلوت خود را گذرانده‌اند و در حال اجرای وسیع برای رفع چالش کم آبی هستند.

بررسی چالش‌های حوزه آب

دکتر نادرقلی ابراهیمی مشاور معاون علمی و فناوری در امور آب و دبیر کارگروه تخصصی آب، خشکسالی، فرسایش و محیط زیست معاونت علمی و فناوری در گفتگو با خبرنگار مهر گفت: با توجه به شرایط کشور و تغییر اقلیم، دچار خشکسالی‌های سالانه هستیم. بر اساس آخرین آمار، ۸۵ درصد ایران در اقلیم خشک، نیمه خشک و فرا خشک است که کشور متاثر از این موضوع در شرایط خاص اقلیمی قرار دارد.

وی با بیان اینکه با توجه به برنامه توسعه کشور و افزایش جمعیت، نیاز به تولیدات کشاورزی و تامین غذای جامعه بیشتر احساس می‌شود، گفت: ارائه این خدمات همواره متکی به وجود آب است از این رو علاوه بر مدیریت مصرف و افزایش بهره‌وری باید در راستای شناسایی منابع جدید آبی و استفاده مجدد از آب‌های شور، فاضلاب‌های شهری، پسابهای صنعتی، ریزشهای جوی، باران و … اقدام کنیم.

مشاور معاون علمی و فناوری در امور آب با تاکید بر اهمیت شناسایی ظرفیت‌های آبی کشور گفت: شناسایی، توسعه و تامین منابع آب و استفاده حکیمانه از آن یکی از مهم‌ترین اولویت‌های جامعه بهره بردار و حاکمیت محسوب می‌شود.

وی با تاکید بر اینکه طی سال‌های اخیر، در کنار کمبود آب و بارندگی، روان آب‌ها و سیلاب‌های حاصل بارندگی به خوبی مدیریت نشده است، گفت: همچنین عدم انجام ساماندهی مصرف آب و عدم برنامه‌ریزی استراتژیک و راهبردی در زمینه آب نیز از چالش‌های حوزه آب به شمار می‌روند که باید مورد توجه قرار بگیرند.

دبیر کارگروه تخصصی آب، خشکسالی، فرسایش و محیط زیست معاونت علمی و فناوری تاکید کرد: برنامه‌ریزی استراتژیک در هر کشور از ضروریات مدیریت منابع است تا چالش‌های کمبود آب، خشکسالی و زیست محیطی قابل حل باشد.

دلایل بروز چالشهای آب

ابراهیمی افزود: در سال گذشته با چالش‌هایی در زمینه بارندگی روبرو شدیم که کشاورزان، تولید کنندگان و به نوعی جامعه متضرر شد اما ما می‌توانیم با اقدامات هوشمندانه و علم روز به این مشکلات غلبه کنیم.

وی با اشاره به چالش‌های حوزه آب در کشور گفت: عدم استحصال قابل توجه آب‌های غیرمتعارف، عدم بومی سازی کامل تجهیزات گندزدایی و نمک‌زدایی، هدر رفت بالا در شبکه‌های انتقال و توزیع در بخشهای مختلف از جمله شبکه شهری، تبخیر بالای آب‌های سطحی، عدم جانمایی درست صنعت و استقرار صنایع آب بر در مناطق کم آب، استفاده بعضی صنایع از آب‌های تازه و مناسب شرب و کشاورزی و عدم توجه مناسب به بازچرخانی از جمله چالش‌هایی هستند که از دلایل کمبود آب در کشور به شمار می‌روند.

وی افزود: معاونت علمی و فناوری در راستای رفع این چالش‌ها گام‌هایی برداشته به طوری که بسیاری از طرح‌های حوزه آب به مرحله اجرایی در آمده‌اند. برخی از این طرح‌ها به صورت پایلوت اجرا شده و برخی دیگر در حال استفاده وسیع و به مرحله تجاری سازی و کسب و کار گسترده رسیده‌اند. در واقع دهها طرح فناورانه طی سال‌های اخیر با قوت پیش رفته‌اند به طوری که توانسته‌اند بخشی از چالش‌های حوزه آب را رفع کنند.

دبیر کارگروه تخصصی آب، خشکسالی، فرسایش و محیط زیست معاونت علمی و فناوری افزود: برخی از این طرح‌ها در مرحله پایلوت اجرا شدند و نیاز است که با توسعه به تولید انبوه برسند و به طور گسترده ارائه خدمات داشته باشند.

ابراهیمی گفت: برنامه‌ها در سطوح مختلفی از جمله تولید بار اول و بومی سازی، ارتقای سطح فناوری‌های موجود، توسعه بازار و نهایتاً در جهت توسعه زیست بوم فناوری اجرایی شده‌اند و در همین راستا، اقدامات موثری تعریف شده که نتیجه بخش بوده‌اند و به واسطه آنها محصولات و کالاهایی با سطح بالای فناوری و با کاربردهای گسترده در حوزه آب تولید شدند.

استقبال جامعه روستایی از دستاوردهای فناورانه حوزه آب

وی درخصوص استقبال کاربران از دستاوردهای حوزه آب گفت: طرح‌های مرتبط با توسعه فناوری در گلخانه‌ها در سطح گسترده‌ای از کشور در حال استفاده هستند؛ ضمن اینکه با تمرکز بر جامعه روستایی نیز طرح‌هایی مانند گلخانه‌های کوچک مقیاس و پرورش ماهی در قفس در دستور کار قرار گرفته که با استقبال روبرو شده و قرار است با هم افزایی همه دستگاه‌ها و نهادها، پوشش حداکثری از جامعه روستایی را شامل شود. اجرای تعداد زیادی گلخانه کوچک مقیاس توسط کشاورزان و با حمایت معاونت در کشور برنامه ریزی و در دست اجرا است و همچنین از آب شور دریا در راستای پرورش آبزیان و راه اندازی گلخانه‌های دریایی استفاده خواهد شد.

استفاده از میلیاردها متر مکعب زه آب برای شورورزی و بیابان زدایی

وی در خصوص استفاده از فرصت‌ها در بخش صنعت و کشاورزی گفت: اکنون چند ده میلیارد متر مکعب زه آب کشاورزی هدر می‌رود که برای شورورزی و بیابان زدایی قابل استفاده است؛ طرحی پیاده سازی شده که از زه آب کشاورزی برای محصولات مقاوم به شوری کینوا، آتری پلکس، کوشیا در هویزه خوزستان و سواحل جنوب و شمال استفاده می‌شود و نتیجه بخش و قابل توسعه خواهد بود.

اکنون چند ده میلیارد متر مکعب زه آب کشاورزی هدر می‌رود که برای شورورزی و بیابان زدایی قابل استفاده است؛ طرحی پیاده سازی شده که از زه آب کشاورزی برای محصولات مقاوم به شوری کینوا، آتری پلکس، کوشیا در هویزه خوزستان و سواحل جنوب و شمال استفاده می‌شود و نتیجه بخش و قابل توسعه خواهد بود ابراهیمی افزود: در بخش صنعت نیز پر کاربردترین تجهیزات به خصوص در حوزه نمک زدایی شناسایی شده که اغلب از طریق واردات تامین می‌شد و برنامه ریزی های لازم برای بومی سازی و تولید توسط شرکت‌های دانش بنیان داخلی و نهایتاً جایگزینی با محصولات وارداتی در دستور کار قرار گرفت و برای نمونه توفیقاتی در زمینه بومی سازی پمپ‌های فشار قوی، غشا و مخازن تحت فشار حاصل شد.

وی گفت: طرح‌های فناورانه اجرا شده در سالهای اخیر میزان ظرفیت صرفه‌جویی ارزی زیادی بدنبال داشته، چرا که اغلب این تجهیزات وارداتی هستند. به منظور تحقق حداکثر ظرفیت صرفه‌جویی ارزی همه دستگاه‌های متولی باید محصولات تولید داخل را در اولویت استفاده قرار دهند.

معرفی ۱۲ طرح فناورانه مهم اجرایی شده در حوزه آب

بر اساس آخرین اعلام معاونت علمی ۳۲۴ محصول دانش بنیان در حوزه آب توسط ۲۲۱ شرکت دانش بنیان به تولید رسیده است که در اینجا قصد داریم تعدادی از فناوری‌هایی که به تازگی پایلوت آنها به اتمام رسیده و در حال توسعه هستند را معرفی کنیم.

*طراحی و تولید پمپ‌های فشار قوی و توربوشارژر برای سامانه‌های آب شیرین کن

از جمله دستاوردهای محققان شرکتهای دانش بنیان می‌توان به پمپ‌های فشار قوی اشاره کرد که در راستای استفاده مجدد از منابع آبی شور مورد استفاده قرار می‌گیرد. فناوری ساخت پمپ‌های فشار قوی و توربوشارژرهای مورد استفاده در سیستم‌های اسمز معکوس در اختیار چند شرکت مطرح ژاپنی، اروپایی و امریکایی بوده که بدلیل شرایط تحریم، امکان همکاری با آنها و انتقال دانش فنی به داخل کشور فراهم نیست.

در حال حاضر با تکیه بر توانمندی و تلاش متخصصین داخلی، طراحی و تولید نیمه صنعتی پمپ فشارقوی و توربوشارژر و آزمون‌های لازم با موفقیت طی شده است. محصول نهایی طرح، پمپ طبقاتی فشارقوی و توربوشارژر بازیابی انرژی است که برای شیرین سازی آب مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ساخت این محصول از تجهیزات ایرانی استفاده شده است.

این سیستم با استفاده از فناوری اسمز معکوس آب شور را برای مصارف متعددی از جمله نمک‌زدایی و تهیه آب آشامیدنی تصفیه می‌کند.

پمپ فشارقوی و توربوشارژر مورداستفاده در سامانه اسمز معکوس از جمله قسمتهای اصلی این فرآیند است که با توجه به فشار خروجی بسیار زیاد پمپ، سرعت بالایی دورانی توربوشارژر و نیز تماس قطعات آنها با سیال آب دریا، از نظر دانش فنی و متریالی از جمله پمپ‌های با سطح فناوری بالا طبقه بندی می‌شود.

این موضوع کمک به توسعه آب دریا محوری است.

پمپ فشار قوی برای شیرین سازی و انتقال آب دریا در تصفیه خانه‌ها

*توسعه فناوری نمکزدایی به روش الکترودیالیز معکوس

افزایش شوری و سایر آلاینده‌های منابع آب‌های زیرزمینی و سطحی مشکلات فراوانی را برای برخی از مناطق کشور به خصوص روستاها ایجاد کرده است. به منظور نمک زدایی و کاهش آلاینده‌های منابع آب به خصوص در استان‌های سواحل جنوبی کشور تاکنون فناوری‌های زیادی مورد بهره برداری قرار گرفته است.

در این میان فناوری الکترودیالیز معکوس توسط شرکتهای فناور داخلی بومی سازی شده و مزایایی همچون راندمان بالاتر و میزان برق مصرفی کمتر در مقایسه با سایر روش‌ها، طول عمر غشای بالا و هزینه تعمیر و نگهداری کم، این روش را به عنوان یک راهکار فناورانه برای حل مشکل آب شرب مطرح می‌کند.

سامانه‌های شیرین سازی آب به روش الکترودیالیز معکوس امروزه از مهمترین سامانه‌های مورد استفاده در دنیا جهت تولید آب شرب استاندارد از آب‌های لب شور (سطحی و زیر زمینی) به حساب می‌آید. در این روش از جریان الکتریسیته به منظور جهت دادن به یون‌های موجود در آب و در نتیجه حذف آنها از جریان آب اصلی استفاده می‌کند.

این فناوری در قالب یک دستگاه با ظرفیت ۱۵۰ متر مکعب در شبانه روز در روستای بهشتی شهرستان شوش خوزستان و ۲ دستگاه با ظرفیت ۵۰ متر مکعبی و یک دستگاه به ظرفیت ۲۵۰ متر مکعبی در بوشهر (روستاهای علی اباد، عربی و حاج نوشاد) پیاده سازی شده و در حال گسترش است.

*توسعه فناوری‌های غشای سرامیکی سیلیکون کارباید(SiC)

در حال حاضر جداسازی املاح در فرآیندهای تصفیه آب به صورت فیزیکی، شیمیایی، بیوشیمیایی، میکروبی و غیره انجام می‌گیرد. با توجه به توصیه‌های زیادی که روی کاهش استفاده از افزودن مواد شیمیایی (به عنوان مثال کلرزنی) برای تصفیه آب می‌شود، کاربرد و ترویج روش‌های جداسازی فیزیکی ذرات و آلاینده‌ها توسط غشاها بسیار مورد توجه قرار گرفته که غشاهای سرامیکی یکی از این فناوری هاست.

غشاها در واقع، لایه‌های نازک از جنس نیمه تراوا هستند که قادرند تا ذرات معلق را از مایع، زمانی که با فشار از آن عبور می‌کند، جدا کنند. غشاها از نظر جنس به دو دسته پلیمری و سرامیکی تقسیم بندی می‌شوند. هدف از ساخت غشاهای سرامیکی کاهش و یا حذف برخی محدودیت‌های انواع پلیمری نظیر مقاومت کم در دماهای بالا، استحکام مکانیکی کم، تجزیه زیستی و طول عمر پایین است.

امروزه غشاهای سرامیکی در شرایط سخت بویژه زمانیکه غشاهای پلیمری عملکرد مطلوبی نداشته و یا قادر به انجام فرآیند نخواهند بود، به طور وسیعی مورد استفاده قرار می‌گیرند. ساخت این غشا عموماً در اختیار برخی شرکتهای خارجی بوده که اکنون ساخت آن در کشور توسط محققان ایرانی انجام می‌گیرد.

نصب و اجرای آسان، انعطاف پذیر بودن با میزان دبی و اندازه‌های مختلف جای تعبیه شده برای فیلتراسیون، قابل ارائه بودن به صورت ماژول و پکیج، مصرف انرژی پایین، کدر فشارهای بسیار پایین، طول عمر بالا، هزینه‌های نگهدای پایین، مقاومت در برابر دما، فشار و مواد شیمیایی متنوع و شستشوی آسان از مزایای فناوری غشای سرامیکی است.

در حال حاضر شرکت دانش بنیان داخلی طراحی و ساخت این نوع غشا را انجام داده و به واسطه این غشا امکان راه اندازی و توسعه تصفیه خانه‌های مبتنی بر فناوری غشا سرامیکی در جای جای کشور وجود دارد.

*استحصال آب باران از سطوح آبگیر جهت تولید آب دیونیزه

با توجه به اینکه حجم قابل توجهی از بارش باران در شمال کشور بوده و همچنین به دلیل دارا بودن هوای پاک در اغلب ماههای سال، آب باران از کیفیت بسیار خوبی برخوردار است.

متاسفانه این منابع طبیعی آب شیرین در نهایت از طریق روان آب‌ها و شیروانی‌های ساختمان‌ها وارد دریا شده و تبدیل به آب لب شور می‌شوند. از این رو این طرح با هدف استفاده بهینه از آب باران، کاهش هزینه‌های صرف شده جهت تولید آب دیونیزه، کاهش قیمت نهایی محصول و کاهش هدر رفت آب شهری مطرح شده است تا با جمع آوری آب باران از سطوح باران گیر و تصفیه آن به کمک فیلترهای مختلف محصولاتی تولید شود که می‌تواند موثر در راستای بهینه سازی مصرف آب و انرژی باشند.

این طرح که توسط محققان کشور اجرایی شده، آب را با استانداردهای لازم برای مصرف به شبکه‌های توزیع می‌رساند.

با ساخت پکیج‌های تولید آب دیونیزه جهت استفاده آن در آزمایشگاه‌ها و مراکز مرتبط شرایطی را فراهم می‌آید که در هر دو بخش مصارف صنعتی و آزمایشگاهی بتوانند به صورت خودکفا آب مورد نیاز خود را با کیفیت بالا و هزینه کم تولید کند.

در این طرح ابتدا آب باران جاری شده از سطوح بارانگیر با نصب ناودانها و تاسیسات مربوطه در داخل مخازن پلی اتیلنی ذخیره سازی، سپس ذرات معلق موجود در آن با استفاده از فیلتر شنی و پلی-پروپیلنی حذف می‌شود و در مرحله بعدی با استفاده از لامپ UV گندزدایی خواهد شد.

در مرحله آخر با استفاده از فیلتر پلی پروپیلنی ۵ میکرون، فیلتر پلی پروپیلنی یک میکرون، فیلترهای کربنی و فیلترهای رزینی هدایت الکتریکی به کمتر ۱ میکروزیمنس رسانده می‌شود. در نهایت آب دیونیزه در بسته بندی‌های استاندارد در اختیار مشتریان قرار خواهد گرفت.

استفاده و بهره برداری از منابع آب ارزان و پاک، کاهش قابل ملاحظه مصرف انرژی، تولید آب دیونیزه با کیفیت بالاتر و قیمت ارزان‌تر نسبت به محصولات مشابه، انجام عمل تصفیه و تولید آب دیونیزه بدون هدر رفت، راه اندازی خط تولید آب دیونیزه با کیفیت بسیار بالاتر از نمونه‌های موجود در بازار از ویژگی‌های پکیج تصفیه آب باران به شمار می‌رود.

این طرح نیز توسط محققان شرکت‌های دانش بنیان اجرایی شده است.

*استحصال آب باران از سطوح آبگیر جهت تولید آب آشامیدنی

محققان دانشگاه تربیت مدرس توانسته‌اند با بکارگیری روش سبز و مقرون به صرفه برای جمع آوری آب باران و روان آب‌ها اقدام کنند. جمع آوری و ذخیره آب باران برخلاف سیستم‌های بزرگ و متمرکز مانند سدها، نیاز به سرمایه گذاری زیاد و فناوری پیشرفته‌ای نداشته و در ابعاد کوچک قابل اجرا است.

با توسعه و تجاری سازی این فناوری، امکان تهیه آب سالم و با کیفیت بالا (عاری از آلاینده‌هایی نظیر سموم، فلزات سمی، نیترات و نیتریت) و کم هزینه فراهم و در اختیار عموم مردم قرار خواهد گرفت.

در این طرح ابتدا آب باران جاری شده از سطوح بارانگیر با نصب ناودانها و تاسیسات مربوطه در داخل مخازن پلی اتیلنی ذخیره سازی می‌شوند، سپس ذرات معلق موجود در آن با استفاده از فیلتر شنی و پلی-پروپیلنی حذف خواهند شد. در مرحله بعدی با استفاده از لامپ UV عمل گندزدایی انجام و آب با استاندارد و مناسب برای مصارف شرب تهیه می‌شود. در ادامه آب تولیدی در بسته‌های مناسب بسته بندی برای فروش به بازار عرضه می‌شود.

این طرح اکنون در شمال کشور در حال بهره برداری است.

*توسعه فناوری‌های شورورزی با زه آب کشاورزی و آب‌های غیر متعارف

شورورزی عبارت است از تولید پایدار و اقتصادی محصولات کشاورزی با استفاده از منابع آب و خاک شوری که کشاورزی مرسوم در آنها اقتصادی یا پایدار نیست. اهلی سازی گیاهان متحمل به شوری (شورزیست ها) که در حال حاضر در رویشگاه‌های طبیعی شور و خشک می رویند، آنها را به عنوان گیاهان زراعی جدیدی معرفی کرده است که تحت تنش‌های محیطی ایجاد شده توسط شوری و خشکی محصول رضایت بخش تری تولید می‌کنند.

در حال حاضر پایلوت تثبیت کانون‌های فوق بحرانی تولید گرد و غبار با استفاده از منابع زه آب دشت آزادگان در پایین دست حوزه کرخه در سطح ۵۰ هکتار در حال بهره برداری است. در این پایلوت از زه آب‌های شور و بسیار شور پروژه‌های آبیاری و زهکشی دشت آزادگان به منظور تولید چوب، علوفه، مواد پروتئینی و آبزی پروری استفاده می‌شود. همچنین بخشی از اراضی یکی از کانون‌های فوق بحرانی تولید گرد و غبار بدینوسیله تثبیت شده است.

تثبیت کانون‌های گرد و غبار به عنوان معضل اصلی زیست محیطی منطقه، بهره گیری از آب‌های غیر متعارف و زه آب‌های کشاورزی رها شده در منطقه، بیابان زدایی اقتصادی با تولید آبزیان، درختان و گیاهان مقاوم به آب و خاک شور، ایجاد عرصه تحت کشت گیاهان و درختان شورورزی، احداث استخر برای پرورش انواع آبزیان مقاوم به شوری از مزیت‌های این طرح به شمار می‌روند.

از این طرح برای پرورش گیاهان کینوا، آتری پلکس و کوشیا در هویزه خوزستان در حال استفاده است.

*توسعه فناوری‌های بیومهندسی و بیومکانیکی در تثبیت حفظ و احیاء منابع طبیعی

با به کارگیری فناوری‌های بیومکانیکی و بیومهندسی می‌توان ضمن ایجاد پوشش گیاهی، شرایط را برای کنترل فرسایش و ذخیره نزولات جوی، کاهش تبخیر و افزایش سطح درآمد فراهم کرد. مهمترین هدف توسعه فناوری‌های مذکور می‌توان به معرفی روش‌های بیومهندسی و بیومکانیکی و ارائه مدل اقتصادی تثبیت، احیا، حفاظت و بهره برداری از منابع طبیعی اشاره کرد.

از پایلوت‌های اجرا شده در آزمون فناوری‌های بیومکانیکی و بیومهندسی در حوزه دریاچه ارومیه و همچنین هندیجان است. در این طرح‌ها به چارچوب و محتوای هر یک از ابعاد مشکل پرداخته شده و نتایج بررسی تاثیر این فناوری‌های در استقرار و مراحل رشد گونه‌های مناسب گیاهی به منظور کنترل فرسایش بادی و گرد و غبار با توجه به خصوصیات و ویژگی‌های هر منطقه مورد بررسی، تحلیل، ارزیابی و مستند سازی قرار گرفته است.

با انجام این پروژه‌ها فناوری‌های مورد نیاز توسعه یافته و در مرحله پایلوت مورد آزمون قرار گرفته است.

ارائه دستورالعمل حفاظت آب و خاک، توسعه و معرفی فناوری استفاده از آب و خاک شور، توسعه و معرفی فناوری‌های کاهش تبخیر، ارتقاء بهره وری آب و حفظ رطوبت خاک، کنترل فرسایش آبی و بادی و تثبیت خاک، اشتغالزایی و تولید با ارزش افزوده، احیای اراضی کم بازده منطقه ویژگی‌های این طرح هستند که در حوزه آب و خاک مورد استفاده قرار گرفته است.

این طرح در هندیجان پیاده سازی شده و قابل توسعه در استان خوزستان و سایر استان‌ها همچون سیستان و بلوچستان و کرمان نیز است.

*فناوری ایجاد سد ترکیبی زیرزمینی و آب بندان آبشاری

روش‌های مختلفی برای افزایش آب و مهیا کردن آن در زمان و مکان معین مطرح شده که یکی از مهمترین روش‌ها بویژه در مناطق خشک و نیمه خشک مانند ایران توسعه آب‌های زیرزمینی با استفاده از روش‌های مختلف از جمله احداث سدهای زیرزمینی است. سدهای زیرزمینی سازه‌هایی هستند که جریان‌های زیرقشری و یا آب‌های زیرزمینی را مسدود کرده و سبب ایجاد ذخایر آبی در زیر زمین می‌شوند.

مهمترین مشکل در احداث سد زیرزمینی، تعیین مناطق مناسب برای توسعه و ایجاد این سدها است. این طرح برای توسعه فناوری احداث و ارزیابی اثر بخشی و ارائه راه حل‌های فناورانه در رفع مشکلات اجرایی با شناسایی مکان‌های مستعد، طراحی شده و اجرای دو طرح الگویی در منطقه وردیج انجام گرفته است.

برای نیل به این منظور با بررسی و مطالعه سوابق علمی موجود (به منظور تعیین معیارها و جمع آوری اطالعات مورد نیاز)، بازدیدهای صحرایی، تهیه تصاویر ماهواره‌ای، استخراج دادهها و شاخصهای مکانی، ذخیره سازی داده‌ها در پایگاه داده مناسب مکانی و استفاده از مدل ارزیابی چند معیاره مکانی مناطق مستعد، احداث سدهای زیرزمینی مشخص واولویت بندی شد.

در این طرح همچنین مطالعات زمین شناسی، مرفولوژی، نقشه برداری و مطالعات زیر سطحی به کمک فناوری ژئوالکتریک و ژئو رادار قبل و بعد از احداث سد زیرزمینی برای مشخص کردن بهترین مکان و ارزیابی عملکرد سد زیرزمینی به انجام رسیده است.

*ساماندهی خشکه رودها برای استحصال آب / ایجاد ذخایر آب درون آبرفت و کرانه‌ها

وقوع سیلاب‌ها و حتی خشکسالی و کاهش جریان‌های آبی در رودخانه‌های فصلی و خشکه رودها باعث بروز تاثیرات منفی متعددی در جوامع روستایی و محلی می‌شود. طرح حاضر به عنوان رویکردی متفاوت در جهت توسعه اهداف و تکمیل مأموریت برنامه‌های اصلاحی و احیایی در خشکه رودها طراحی شده که در کنار اهداف مهار سیل و فرسایش خاک اهداف دیگری مانند حفظ و بهره وری از منابع آبی، افزایش تولیدات کشاورزی، اشتغالزایی و حتی ایجاد فضای تفرجگاهی و گردشکری مد نظر قرار گرفته است.

در این طرح ضمن مشخص شدن اهداف اصلی ساماندهی مسیل در هریک از مناطق منتخب در چارچوب مدیریت سازگار، برنامه کاری منطقه با برگزاری جلسات و همفکری بهره برداران محلی، نهادهای دولتی و غیر دولتی مرتبط و محققین و با توجه به محدودیت‌ها و دورنمای آینده منطقه مشخص خواهد شد و خشکه رود به عنوان واحد برنامه ریزی لحاظ می‌شود.

از مهمترین فناوری‌های مورد نظر در این طرح، ایجاد ذخایر آب درون آبرفت و کرانه‌ها، استفاده از سامانه‌های سطوح آبگیر باران در کنار سازه‌ها و طرح‌های اجرایی متنوع آبخیزداری است.

*توسعه فناوری طراحی و ساخت گلخانه‌های دریایی

ایجاد گلخانه‌های دریایی در سواحل دریا از تلفیق چند فناوری در کنار یکدیگر به منظور افزایش بهره وری و کمک به حفظ محیط زیست، جز فناوری‌هایی است که با استفاده از نور خورشید و آب دریا، آب مورد نیاز گلخانه‌ها را تامین می‌کند و می‌تواند زمینه کاهش مصرف آب تازه را کاهش دهد.

در همین راستا محققان کشور با ایجاد یک کنسرسیومی توانسته‌اند این گلخانه دریایی را که مجموعه‌ای متشکل از «نمکزدایی از آب دریا»، «متناسب سازی محیط داخل گلخانه با اقلیم‌های گرم و مرطوب»، «استفاده همزمان از انرژی خورشید و بهره گیری از سیستم سرمایش مناسب» است را بومی سازی کنند و به اجرا در بیاورند.

در گلخانه دریایی با استفاده از آب دریا و انواع انرژی‌های تجدید پذیر، امکان پرورش گیاهان در محیط‌های کنترل شده فراهم می‌شود. طی این فناوری، از آب شور دریاها در دو فرآیند استفاده می‌شود. نخست این‌که از آب دریا برای افزایش رطوبت و پایین آوردن دمای هوای داخل و سرمایش گلخانه و دوم این‌که آب دریا با استفاده از گرمایش خورشیدی بخار شده و پس از خنک‌سازی، آب شیرین به دست می‌آید که می‌تواند در خود گلخانه و یا محیط اطراف آن استفاده شود.

دانش فنی این پروژه و طراحی گلخانه‌های دریایی توسط این محققان بدست آمده و اجرای دو پایلوت آن در استان‌های بوشهر و سیستان و بلوچستان در دست اقدام است و محصولات آنها به مرحله کشت رسیده است. همچنین بر اساس اعلام معاونت علمی سومین گلخانه دریایی در گمیشانِ گرگان در حال راه اندازی است.

آب شیرین برای مصرف هم از این گلخانه نیز تولید می‌شود. در حال حاضر ۲۰۰ روستا متقاضی این طرح هستند تا به واسطه آن درآمدزایی کنند.

*توسعه فناوری طراحی و ساخت استخرهای کوچک مقیاس پرورش آبزیان

توسعه فناوری آبزی پروری بیشترین هزینه مربوط به سازه‌های آبی بوده که معمولاً از سازه‌های بتنی استفاده می‌شود. استخرهای پیش ساخته یکی از انواع روش‌های جدید و فناورانه است که می‌تواند هزینه‌های اولیه و ثابت پرورش ماهی را به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش داده و زمینه تولید ارزان را فراهم کند.

از مزایای این نوع استخرها می‌توان به قابلیت جابجایی و مونتاژ مجدد، نصب آسان و در کوتاه‌ترین زمان، قیمت‌های ارزان نسبت به سازه‌های بتنی، صرفه‌جویی در مصرف آب و زمین، تولید ارزان و متراکم در حجم کم و اشتغالزایی کوچک مقیاس برای مناطق کم برخوردار اشاره کرد.

در اجرای این طرح از فناوری استخرهای پیش ساخته توسط ورق‌های گالوانیزه، استفاده از ورقهای ژئوممبران، بهره گیری از بیوتکنیک غذایی برای تامین خوراک آبزیان و نوع مدیریت سیستم پرورشی استفاده می‌شود. در حال حاضر با هدف اشتغالزایی در مناطق کم برخوردار پایلوت‌هایی در استان‌های مختلف کشور توسط شرکتهای توانمند داخلی در حال اجرا است.

*قالب براکت تزریقی قفسهای پرورش ماهی

مهمترین قطعه مورد استفاده در قفس‌های پرورش ماهی براکت است که لوله‌های سازنده قفس را به یکدیگر نگاه داشته و نیروی وارد به تور را به خطوط مهار منتقل می‌کند. چالش اصلی تولید براکتهای تزریقی علاوه بر مواد، قالب قطعه است. با توجه به اینکه این قطعه به نوعی قطعه استراتژیک صنعت پرورش ماهی در قفس محسوب می‌شود، باید دانش فنی طراحی و ساخت و زیرساخت تولید آن در کشور ایجاد می‌شد. از این رو یک شرکت دانش بنیان موفق به طراحی این براکت ها شده است.

هدف اصلی از اجرای این طرح، طراحی و تولید براکت و تأمین سایر تجهیزات موردنیاز و استقرار قفسهای پرورش ماهی در آب‌های جنوب کشور است که توسط متخصصین داخلی و در قالب یک شرکت دانش بنیان در حال اجرا است.

علاوه بر طراحی و شبیه سازی قطعه براکت، شبیه سازی سازه و تور قفس پرورش ماهی در دریا و همین طور توسعه مواد پلیمری با به‌کارگیری مواد نانو توسط شرکتهای دانش بنیان صورت خواهد گرفت.

۲۵۰ متقاضی برای استفاده از این طرح در استان‌ها وجود دارد که با استفاده از آب دریا به پرورش ماهی پرداخته شود ضمن اینکه براکتهای ایرانی با صرفه‌جویی ارزی بالا به بهره برداری می رسند.

به گزارش مهر، از آنجا که وزارت صمت و وزارت جهاد کشاورزی به عنوان متولیان اجرایی حوزه‌های صنعت و کشاورزی، دو حوزه پرمصرف آب به شمار می آیند براساس اعلام فراخوان معاونت علمی باید نیازمندی‌های خود را در این زمینه به دانش بنیان‌ها ارائه دهند تا با رسوخ فناوری و استفاده از محصولات دانش بنیان برای حل موثر چالش‌ها تلاش شود.