آب را صرف انرژى کنیم یا انرژى راصرف آب؟!

ایران ما از دیرباز بر پهنه خشک گیتی جا خوش کرده است و در امتداد قرن ها، هماره در ستیزی بی پایان با طبیعت خویش، برای کاویدن آب گرانبها از دل خویش با خود در چالش بوده است. 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، سیستم های 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 زمین مان را کشیده ایم و فریاد بر می آوریم که آب نیست اما هنوز سالانه صدها میلیون متر مکعب آب در کولرهای آبی ما در شهرها و روستاهای مان بی بازگشت 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 سرزمین مان داریم، صرف به چنگ آوردن قطره قطره های آب.

در این مقاله تلاش می شود با تبیین میزان آبی که در تولید برق در نیروگاه ها به مصرف می رسد 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 دربخش های عمرانی و شهرسازی، اقتصادی و صنعتی دولت و بخش خصوصی و صنعت کشور است.

بحران آب در کشور ما به گونه ای است که همه گونه فعالیت های ما ناگزیر باید برای چیرگی برآن هم راستا شود.

وضعیت کنونی سیستم های سرمایشی در ساختمان های مسکونی و مصرف بی رویه آب

از بسیار سال های پیش از انقلاب، آن زمان که جمعیت نه چنین بسیار بود و نه ساختمان های در هم تنیده سر بر آسمان ساییده، منظر آسمان شهرهای مان را زخمی می کردند، کولرهای آبی بار خنک سازی خانه های قوطی شکل جدید را بر دوش گرفتند.

آن زمان هنوز زاینده رود جاری بود، چاه های عمیق سینه زمین و سرزمین را ندریده بودند، دریاچه ارومیه آب داشت به چه زیبایی و دشت های پهناورمان بر سفره های زیرزمینی آب مان فرو ننشسته بودند.

آسان ترین 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 ۶,۷ لیتر آب در ساعت تبخیر می کند که با ضربی ساده به عدد ۱۸۰ لیتر در شبانه روز می رسیم و اگر فصل گرما را چهار ماه در نظر بگیریم، هر واحد مسکونی سالانه ۲۱۶۰۰ لیتر معادل ۶,۲۱ متر مکعب آب را از طریق تبخیر به منظور سرمایش از چرخه مصرف آب خارج می کند.

اگر جمعیتی از کشور که از کولرهای آبی استفاده می کنند را حدود ۶۰ میلیون نفر در نظر بگیریم و هر خانوار به صورت میانگین چهار نفر، سالانه در ایران ۳۲۴ میلیون متر مکعب آب تبخیر شده و از میان می رود. باید در نظر داشت که این ارقام خوشبینانه است و هدر رفت آب در لوله کشی و کولرهای معیوببه حساب نیامده، جمعیت ۶۰ 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 ۱۹۰ 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 ۷۰۰ هزار نفر را تامین کند که به صورت تقریبی برابر با جمعیت کشوری چون تاجیکستان یا حدود ۶۰ درصد جمعیت امارات متحده عربی است.

شایان ذکر 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، ۷۰۰ متر مکعب آب مصرف می کند. این رقم برای نیروگاه سیکل ترکیبی ۳۰۰ متر مکعب و برای نیروگاه گازی ۱۲۰ متر مکعب در ساعت است. با توجه به ترکیب بندی نیروگاه های کشور، ۲,۳۱ درصد بخاری، ۳,۳۵ درصد سیکل ترکیبی و ۷,۲۶ درصد گازی، به ازای تولید هر کیلو وات ساعت برق ۳۸,۰ لیتر آب در وضعیت حال حاضر به مصرف می رسد.

از منظری دیگر، یک دستگاه کولر آبی با مصرف حدود ۹۰۰ وات الکتریسیته در ساعت نزدیک به هشت لیتر آب در شرایط ایده آل تبخیر می کند. اگر همان ساختمان بنا باشد با استفاده از سیستم سرمایش تراکمی (گازی) خنک شود، حدود دو تا ۵,۲ کیلووات انرژی الکتریکی نیاز دارد که ما آن را ۵,۱ کیلووات بیشتر از سیستم تبخیری کولر آبی فرض می کنیم. در چنین شرایطی ما برای صرفه جویی ۵,۱ کیلووات، هشت لیتر آب مصرف کرده ایم و این بدان معناست که ۱۴ برابر بیشتر ازتولید برق معادل در نیروگاه آب هدر داده ایم. 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 نیروگاه های موجود سالانه به ۹,۱۰۴ میلیون متر مکعب آب نیاز است که این رقم کمتر از یک سوم آبی است که سالانه با کولرهای آبی هدر می دهیم. ناگفته پیداست که برای تامین ظرفیت تولید برق سیستم های تهویه جدید به سرمایه گذاری در بخش نیروگاهی کشور نیاز است و شاید به این منظور ۱۰ تا ۱۵ هزار مگاوات باید به تولید برق کشور افزوده شود.

بر مبنای منطق و فناوری امروز، در صورت توسعه نیروگاه های گازی، واحدهای جدید از نوع سیکل ترکیبی خواهد بود که به ازای هر کیلووات ساعت الکتریسیته، ۳,۰ لیتر آب مصرف می کنند که از میزان متوسط حال حاضر کشور کمتر است.

علاوه بر این نباید زمینه سرمایه گذاری بر انرژی های تجدید پذیر 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 سیستم های تبخیری موجود با سیستم های تراکمی گازی

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

هرچند دیر هنگام است و بسیاری از ساختمان های ما که قسمت اعظم ظرفیت مسکونی ما را در حال و آینده شامل می شود، در خلا دید راهبردی در گذشته به کولرهای آبی تجهیز شده اند، اما این ضرورت را همین امروز باید دریافت و ظرفیت های 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 برای ایجاد تغییر

همانند سازی تعرفه های برق سایر مناطق کشور با مناطق گرمسیری: یکی از دلایل عدم اقبال مردم به سیستم های سرمایشی گازی، هزینه بالای برق مصرفی این تجهیزات است. بنابراین ضروری به نظر می رسد در کنار اجرایی کردن مبحث ۱۹ 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 تولید کنندگان وسایل سرمایشی تراکمی: هم اکنون صنعت تهویه مطبوع خصوصاً 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 حمایت های مالی و مالیاتی نظیر تخصیص اعتبارات و معافیت های مالیاتی و حمایت های تکنولوژیک نظیر تدوین استانداردها و تاسیس آزمایشگاه ها تامین شود.

تغییر قوانین در راستای منسوخ کردن کولرهای آبی در ساختمان های نوساز: آشکار است که بدونپشتوانه های قانونی لازم، ایجاد تغییرات عمیق بسیار دشوار و گاه نا ممکن است. از این رو بر وزارت مسکن و شهرسازی است که با درک واقعیت های موجود و با همکاری نهاد قانون گذاری و در هماهنگی با وزارت نیرو، هرچه سریع تر زمینه های 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 شهر سازی می تواند نقشی محوری در این رویکرد ایفا کند.

توسعه زیرساخت های تولید برق از انرژی های تجدیدپذیر: تولید الکتریسیته با استفاده از سوخت های 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 نسل های آینده ایران به یادگار گذاشت.