آب را صرف انرژی کنیم یا انرژی راصرف آب؟!

در یک قرن گذشته فرآیند مدرن شدن و توسعه شهر نشینی و بهبود بهداشت و افزایش امید به زندگی به رشد لجام گسیخته جمعیت انجامید بی آنکه برای تامین آب مورد نیاز این جمعیت کلان، روش پویا و کارآمدی اندیشیده شود.

در این سال ها با توسعه شهرنشینی نیاز به تجهیزات سرمایشی برای خنک نگه داشتن خانه های این سرزمین گرم که دیگر با اقلیم آن هماهنگ نبودند و نمی توانستند باشند، خود نمایی کرد و قد برافراشت.

در گام های نخست تولید برق و کمبود این انرژی حیاتی دوران ما، بی نگاهی به آبی که چون گوهری گرانبهاست، سیستم‌های سرمایشی تبخیری و کولرهای آبی به عنوان یگانه راه سرمایش منازل در ایران فراگیر شد و تا زمانی که غول بحران بی آبی بر سر ما سایه افکند، از خویش نپرسیدیم که تبخیر این مایه حیات برای چندی خنک شدن راه به کدام عقل می برد. و امروز شیره زمین‌مان را کشیده ایم و فریاد بر می‌آوریم که آب نیست اما هنوز سالانه صدها میلیون متر مکعب آب در کولرهای آبی ما در شهرها و روستاهای‌مان بی‌بازگشت به آسمان می رود و هر روز زمین ما و تمدن ما گامی به مرگ نزدیک می شود.

اکنون باید سریع و صریح از خود بپرسیم که آیا ما باید آب گرانبها را مصروف انرژی کنیم یا انرژی را که به فراوانی در سرزمین‌مان داریم، صرف به چنگ آوردن قطره قطره‌های آب.

در این مقاله تلاش می شود با تبیین میزان آبی که در تولید برق در نیروگاه ها به مصرف می‌رسد و مقایسه آن با کولرهای آبی، بر لزوم روزآمد سازی فراگیر سیستم های تهویه مطبوع به عنوان یک راهبرد اساسی، ضروری و فوری در ایران تاکید شود. این فرآیند نیازمند همگامی و هماهنگی گسترده در بخش های عمرانی و شهرسازی، اقتصادی و صنعتی دولت و بخش خصوصی و صنعت کشور است.

بحران آب در کشور ما به گونه‌اي است که همه‌گونه فعالیت‌های ما ناگزیر باید برای چیرگی برآن هم راستا شود.

وضعیت کنونی سیستم‌های سرمایشی در ساختمان‌های مسکونی و مصرف بی رویه آب

از بسیار سال‌های پیش از انقلاب، آن زمان که جمعیت نه چنین بسیار بود و نه ساختمان‌های در هم تنیده سر بر آسمان ساییده، منظر آسمان شهرهای‌مان را زخمی می‌کردند، کولرهای آبی بار خنک سازی خانه های قوطی شکل جدید را بر دوش گرفتند.

آن زمان هنوز زاینده رود جاری بود، چاه‌های عمیق سینه زمین و سرزمین را ندریده بودند، دریاچه ارومیه آب داشت به چه زیبایی و دشت‌های پهناورمان بر سفره‌های زیرزمینی آب‌مان فرو ننشسته بودند.

آسان‌ترین و ارزان ترین راه آن مخدری بود که دیده ها را از آینده تلخ پیش رو برباید و کسی چندان نیندیشید با چنین انفجار جمعیتی، هر روز و ماه و سال چه میزان آب گرانبها را بخار کرده و به باد خواهیم داد.

بر اساس آمار و مقالات علمی، هر دستگاه کولر آبی به صورت میانگین در طول فصل گرما 7.6 لیتر آب در ساعت تبخیر می کند که با ضربی ساده به عدد 180 لیتر در شبانه روز می‌رسیم و اگر فصل گرما را چهار ماه در نظر بگیریم، هر واحد مسکونی سالانه 21600 لیتر معادل 21.6 متر مکعب آب را از طریق تبخیر به منظور سرمایش از چرخه مصرف آب خارج می‌کند.

اگر جمعیتی از کشور که از کولرهای آبی استفاده می کنند را حدود 60 میلیون نفر در نظر بگیریم و هر خانوار به صورت میانگین چهار نفر، سالانه در ایران 324 میلیون متر مکعب آب تبخیر شده و از میان می‌رود. باید در نظر داشت که این ارقام خوشبینانه است و هدر رفت آب در لوله کشی و کولرهای معیوب به حساب نیامده، جمعیت 60 میلیونی فرض شده دقت کافی ندارد، میانگین تعداد خانوار از چهار نفر کمتر است و ماه های گرم سال از چهار ماه بیشتر.

با در نظر گرفتن متوسط 190 لیتر مصرف روزانه آب به ازای هر نفر، این میزان آب بدون در نظر گرفتن سایر مواردی که ذکر شد، می تواند آب شرب جمعیتی در حدود چهار میلیون و 700 هزار نفر را تامین کند که به صورت تقریبی برابر با جمعیت کشوری چون تاجیکستان یا حدود 60 درصد جمعیت امارات متحده عربی است.

شایان ذكر است که این بخش از مصرف آب، در مقایسه با سایر مصارف، به صورت تبخیر از چرخه مصرف خارج شده و غیر قابل بازگشت و بازیافت است. در صورتی که سایر مصارف آب را می توان با تصفیه فاضلاب یا فاضلاب خاکستری به چرخه مصرف بازگرداند. این موضوع با وضوح بیشتری بر ضرورت اقدام سریع بر این بخش از مصرف آب صحه می گذارد.

ارتباط تولید توان الکتریکی با مصرف آب

بر اساس آمار و ارقام، یک نیروگاه بخار به ازای تولید هر هزار مگاوات ساعت الکتریسیته، 700 متر مکعب آب مصرف می‌کند. این رقم برای نیروگاه سیکل ترکیبی 300 متر مکعب و برای نیروگاه گازی 120 متر مکعب در ساعت است. با توجه به ترکیب‌بندی نیروگاه های کشور، 31.2درصد بخاری، 35.3درصد سیکل ترکیبی و 26.7درصد گازی، به ازای تولید هر کیلو وات ساعت برق 0.38 لیتر آب در وضعیت حال حاضر به مصرف می رسد.

از منظری دیگر، یک دستگاه کولر آبی با مصرف حدود 900 وات الکتریسیته در ساعت نزدیک به هشت لیتر آب در شرایط ایده آل تبخیر می‌کند. اگر همان ساختمان بنا باشد با استفاده از سیستم سرمایش تراکمی (گازی) خنک شود، حدود دو تا 2.5 کیلووات انرژی الکتریکی نیاز دارد که ما آن را 1.5 کیلووات بیشتر از سیستم تبخیری کولر آبی فرض می کنیم. در چنین شرایطی ما برای صرفه‌جویی 1.5 کیلووات، هشت لیتر آب مصرف کرده ایم و این بدان معناست که14 برابر بیشتر از تولید برق معادل در نیروگاه آب هدر داده‌ایم. این رویکرد آن چیزی نیست که با اقلیم و طبیعت کم آب ما سازگار باشد.

بنا بر آمار، هم اکنون برای تامین برق کل کشور با نیروگاه‌های موجود سالانه به 104.9 میلیون متر مکعب آب نیاز است که این رقم کمتر از یک سوم آبی است که سالانه با کولرهای آبی هدر می‌دهیم.

ناگفته پیداست که برای تامین ظرفیت تولید برق سیستم‌های تهویه جدید به سرمایه‌گذاری در بخش نیروگاهی کشور نیاز است و شاید به‌این منظور 10تا 15 هزار مگاوات باید به تولید برق کشور افزوده شود.

بر مبنای منطق و فناوری امروز، در صورت توسعه نیروگاه‌های گازی، واحدهای جدید از نوع سیکل ترکیبی خواهد بود که به ازای هر کیلووات ساعت الکتریسیته، 0.3 لیتر آب مصرف می کنند که از میزان متوسط حال حاضر کشور کمتر است.

علاوه بر این نباید زمینه سرمایه‌گذاری بر انرژی‌های تجدید‌پذیر نظیر انرژی خورشیدی را نیز از نظر دور داشت که می تواند بار بخش بزرگی از انرژی اضافه مورد نیاز را بدون مصرف هیچ آبی بر دوش کشد.

ضرورت جایگزینی سیستم‌های تبخیری موجود با سیستم‌های تراکمی گازی

از آنچه شرح آن رفت هویداست که حرکتی جدی به منظور جایگزینی سیستم‌های تبخیری با تراکمی در صنعت ساختمان کشور باید انجام پذیرد.

هرچند دیر هنگام است و بسیاری از ساختمان‌های ما که قسمت اعظم ظرفیت مسکونی ما را در حال و آینده شامل می‌شود، در خلا دید راهبردی در گذشته به کولرهای آبی تجهیز شده اند، اما این ضرورت را همین امروز باید دریافت و ظرفیت‌های کشور را در راستای آن بسیج کرد.

این رویکرد نیاز به تغییرات جدی در قوانین فعلی و مقررات ملی ساختمان در حوزه تاسیسات ساختمانی دارد.

راهکارهای لازم براي ایجاد تغییر

همانند سازی تعرفه های برق سایر مناطق کشور با مناطق گرمسیری: یکی از دلایل عدم اقبال مردم به سیستم‌های سرمایشی گازی، هزینه بالای برق مصرفی این تجهیزات است. بنابراين ضروری به نظر می‌رسد در کنار اجرایی كردن مبحث 19 مقررات ملی ساختمان در زمینه بهینه سازی مصرف انرژی و ممیزی انرژی، تعرفه های برق مناطق مختلف کشور با مناطق گرمسیر هماهنگ شود تا اقبال مردمی با توجه به گرمتر شدن هوا به این تجهیزات افزایش یابد.

تقویت زیرساخت های تولید و حمایت از تولید‌کنندگان وسایل سرمایشی تراکمی: هم اکنون صنعت تهویه مطبوع خصوصا در بعد ساختمانی به شدت به واردات وابسته است. از این رو به دلیل این ضرورت ملی، حمایت از تولید کنندگان داخلی برای بومی سازی و افزایش تولید این محصولات، یک نیاز جدی به نظر می رسد. این نیاز می تواند با حمایت‌های مالی و مالیاتی نظیر تخصیص اعتبارات و معافیت‌های مالیاتی و حمایت های تکنولوژیک نظیر تدوین استانداردها و تاسیس آزمایشگاه ها تامین شود.

تغییر قوانین در راستای منسوخ كردن کولرهای آبی در ساختمان های نوساز: آشکار است که بدون پشتوانه‌های قانونی لازم، ایجاد تغییرات عمیق بسیار دشوار و گاه نا ممکن است. از این رو بر وزارت مسکن و شهرسازی است که با درک واقعیت‌های موجود و با همکاری نهاد قانون گذاری و در هماهنگی با وزارت نیرو، هرچه سریع تر زمینه‌های لازم را برای تغییر مقررات ملی ساختمان در این حوزه فراهم آورد. طبیعی است که سازمان نظام مهندسی ساختمان کشور به عنوان بازوی کارشناسی وزارت مسکن و شهر‌سازی می‌تواند نقشی محوری در این رویکرد ایفا کند.

توسعه زیرساخت های تولید برق از انرژی‌های تجدیدپذیر: تولید الکتریسیته با استفاده از سوخت‌های فسیلی با تولید گازهای گلخانه ای و افزایش آلودگی زیست محیطی، اثرات مخرب پایداری بر محیط زیست برجای می گذارد و با توسعه پایدار کشور در تعارض است. از این رو بهره بردن از انرژی های تجدید پذیر نظیر انرژی خورشیدی برای پر کردن کسری انرژی الکتریکی حاصل از این رویکرد، می تواند به عنوان یکی از پایه های این فرآیند به شمار آید.

امید است با نگاهی مسئولانه به آینده بشود سرزمینی بهتر و آبادتر برای نسل‌های آینده ایران به یادگار گذاشت.