چرا کاهش مصرف آب در بخش انرژی اهمیت دارد؟

بیش از دو سوم کره زمین را آب فرا گرفته است و میزان زیادی از آب در توچال‌ها و قطب‌های کره زمین به صورت یخ انباشته شده است. اما متأسفانه میانگین دمای زمین هر سال رکوردی جدید برجای می‌گذارد.شتاب افزایش دما که تقریباً همه قبول کرده‌اند که گازهای گلخانه‌ای که حاصل فعالیت بشری است، عامل ذوب شدن این یخ‌ها و بالا آمدن سطح دریاها و تغییرات عمده‌ای بر روی بارش در مناطق مختلف کره زمین است. این گرم شدن تغییرات عمده‌ای در تمامی کره زمین برجای می‌گذارد. سطح دریاها را بالا خواهد آورد، بخشی از زمین بیش از حد بارندگی خواهد داشت و بخشی نیز بی بهره از بارش خواهد ماند.

هم بارش بیش از حد و هم معضل خشکسالی هر روز برای جامعه‌های بشری محسوس‌تر می‌شود. و در این بین آب شیرین عنصری است که هر چه نایاب‌تر می‌شود. آب شیرین از یک طرف به خاطر افزایش جمعیت، رشد کشاورزی و نیاز هر چه بیشتر به انرژی و از طرف دیگر به خاطر گرم شدن کره زمین و در نتیجه خشکسالی، در بخش‌های وسیعی از کره زمین نایب شده است.

همانطور که در نمودار یک مشاهده می‌کنید بالا رفتن دمای کره زمین تقریباً تمامی کره زمین را فرا می‌گیرد و این گرمتر شدن برای بسیار از مناطق حاصلی به‌جز  خشکسالی ندارد.

آب نه فقط در بخش کشاورزی و یا استفاده انسان‌ها مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد بلکه آب در صنعت انرژی نیز نقش به‌سزایی دارد. در بخش انرژی، آب برای استخراج سوخت‌های اولیه همچون گاز و نفت و یا برای تولید برق در نیروگاه‌های حرارتی مورد استفاده قرار می گیرد. در دنیا در بخش انرژی بیش از ۵۸۰ میلیارد مترمکعب آب در سال مصرف می‌شود که بخش تولید برق سهم مهمی را در این مصرف داراست.

این نیروگاه‌های حرارتی علاوه بر مصرف آب مقدار زیادی فاضلاب نیز تولید می‌کنند که در حال حاضر در ایران بدون تصفیه وارد محیط زیست می‌شود. این تشنه بودن و نیاز به آب در بخش انرژی می‌باید هر چه زودتر راه حلی پیدا کند در غیر این صورت تناقض بین نیاز به انرژی و نیاز به آب مجبور است در جهت قطع انرژی برای حفظ آب حل شود.

برای مثال در سال ۲۰۱۰، هندوستان مجبور شد که نیروگاه حرارتی ۲۳۰۰ مگاواتی با سوخت زغال سنگی خود را را ببندد که این خود باعث اخلال در بخش برق رسانی برای بیش از ۱۲۰ میلیون تن از ساکنان شهرها شد. این میزان معادل بیش از ۲ برابر نیروگاه بوشهر به لحاظ توان و بیش از ۴ برابر نیروگاه بوشهر به لحاظ انرژی است.

اما به‌راستی راه حل چیست؟ آیا می‌توان به این مصرف کما فی سابق ادامه داد؟ در مجموع بهتر کردن تکنیک نیروگاه‌های گرمایی، ساخت نیروگاه‌های گازی و ساخت آن دسته از نیروگاه‌های تجدیدپذیر که یا مصرف آب ندارند و یا مصرف آب در آن بسیار پائین است به عنوان راهکار در نظر گرفته می‌شود.

باید توجه داشت که فقط بخشی از نیروگاه‌ها تجدیدپذیر هستند که در جهت کاستن نیاز به آب برای تولید برق عمل می‌کنند.

در حالی که بعضی از این نیروگاه‌ها بسیار بیشتر از حد معمول آب مصرف می‌کنند. برای مثال نیروگاه‌ها برق خورشیدی با سیستم حرارت مرکزی و خنک کننده مرطوب یکی از پر مصرف‌ترین انواع تولید برق است. مصرف آب اینگونه نیروگاه‌ها تقریباً چهار برابر یک نیروگاه گازی می‌باشد(توجه شود به نمودار ۳).

در حال حاضر بیش از ۳۸٪ برق دنیا توسط نیروگاه‌های حرارتی با سوخت زغال سنگ کار می‌کند که یکی از پر مصرف‌ترین روش‌های تولید برق می‌باشد(توجه شود به نمودار ۳). چین یکی از کشورهای است که بیشترین نیروگاه با سوخت زغال سنگی را دارا است. اما درست است که انتخاب روش‌های بهینه کردن تکنیک کمک به‌سزایی در استفاده کمتر از آب در بخش انرژی می‌کند، اما  به نظر می‌رسد که آرام آرام بشریت در می‌یابد که مصرف در سطح کنونی را نمی‌تواند ادامه دهد و می‌باید در جهت کم کردن مصرف نیز گام‌های ثابتی برداشت. متاسفانه مصرف در تمامی زمینه‌ها در ایران بسیار لجام گسیخته‌تر از کشورهای قابل قیاس می‌باشد.

وضعیت ایران

همانطور که می‌دانید ایران در حال حاضر مشکلات بسیاری با خشکسالی دارد. بر اساس آخرین تحقیقات ناسا ایران در ۳۰ سال آینده می‌باید منتظر خشکسالی فزاینده‌ای باشد. خبرگزاری‌های داخلی نیز در مورد کم آبی به‌خصوص در کلان شهرهایی مثل تهران ابراز نگرانی کرده‌اند.

در نمودار ۱ نیز می‌توانید هر چه گرم‌تر شدن منطقه ایران را مشاهده کنید. هر چند این محاسبات تا سال ۲۰۱۲ می‌باشد اما دمای کره زمین حتی گرم‌تر از این شده است که در سال ۲۰۱۲ بود. برای مثال ماه جولای سال ۲۰۱۶ گرم‌ترین سال در ۱۳۶ سال اخیر می باشد.

نگاهی به نمودار ۲ به خوبی ادامه روند گرم شدن کره زمین را در چند دهه گذشته نشان می‌دهد. همانطور که گفته شد از آنجایی که یکی از مصرف‌کنندگان عمده آب در جامعه‌های بشری نیروگاه‌های تولید برق می‌باشد بگذارید با هم هر چند به اجمال نظری به وضعیت مصرف آب در این نیروگاه‌ها در ایران بیاندازیم.

نیروگاه‌های ایران بیش از ۳۰۰ میلیون مترمکعب آب هر ساله استفاده می‌کنند که این مقدار از روی قیاس معادل است با بیش از ۳۱۰ استخر استاندارد المپیک در روز.

اگر ایران سیاست مصرف برق خود را تغییر اساسی ندهد این نیاز از ۲۷۰ تراوات ساعت برق در سال به بیش از ۴۰۰ تراوات ساعت در سال ۲۰۳۰ خواهد رسید و این افزایش اگر بخواهد به صورت فعلی تولید شود مصرف آب در نیروگاه های حرارتی را به بیش از ۴۳۰ میلیون مترمکعب در سال می‌رساند. حال سوال این است که راه حل چیست؟ اگر بخواهیم سبد انرژی را تغییر دهیم احتیاج به پول پیدا می‌شود و از آنجا که اقتصاد ایران وابستگی مستقیم با نفت و گاز دارد می‌باید آب بیشتر مصرف کرد تا بتوان این سوخت‌ها را استخراج کرد اگر نه نیروگاه‌های تولید برقی خواهیم داشت که سخت تشنه آب هستند. این سوال جوابی ساده ندارد بلکه می‌باید در تمامی زمینه‌ها عمل شود تا جلوی مصرف آب گرفته شود. در بخش انرژی از جمله:

• سبد انرژی ایران باید به‌طوری که اقتصاد ایران صدمه نبیند به طرف نیروگاه‌های تجدیدپذیری برود که یا احتیاج به آب ندارند و یا این احتیاج به آب بسیار اندک است. مقاله‌ای جداگانه به این امر اختصاص خواهم داد. در ضمن نیروگاه‌های حرارتی انتخاب شود که احتیاج به آب را کمتر کند.
• در جهت مصرف می‌باید سیاستی دنبال شود که اولاً مصرف کاسته شود و در ثانی سبد انرژی ایران بتواند انرژی گرمایی با ارزش پائین را جذب کند.
• در آخر نیروگاه‌های حرارتی می‌باید با تکنیک‌های مختلف به طرف کم کردن مصرف آب گام بردارند.