مقدمه: اهمیت راهبردی فناوریهای آب در دهه پیشِرو
فناوری آب در دهه اخیر از چارچوبی صرفاً فنی و اجرایی فراتر رفته و به یکی از ارکان بنیادین امنیت ملی، توسعه پایدار و تابآوری اقتصادی کشورها تبدیل شده است. تشدید پیامدهای تغییر اقلیم، افزایش تکرار و شدت خشکسالیها، کاهش کیفیت منابع آب شیرین و ظهور آلایندههای نوپدید، نشان دادهاند که رویکردهای سنتی در مدیریت و تصفیه آب دیگر پاسخگوی پیچیدگیهای امروز و آینده نیستند. در چنین بستری، فناوری بهعنوان موتور تحول، نقشی تعیینکننده در بازتعریف الگوهای تأمین، تصفیه، بازچرخانی و توزیع آب ایفا میکند.
فناوریهای نوین آب نهتنها با هدف کاهش مصرف انرژی و هزینههای عملیاتی توسعه یافتهاند، بلکه زمینهساز گذار به نظامهای هوشمند، غیرمتمرکز و مقاوم در برابر بحرانهای اقلیمی و زیستمحیطی شدهاند. از نمکزدایی کمانرژی و حذف ترکیبات شیمیایی پایدار گرفته تا مقابله با میکروپلاستیکها و تولید آب مستقل از منابع سطحی و زیرزمینی، این نوآوریها چشمانداز جدیدی از حکمرانی آب را ترسیم میکنند؛ چشماندازی که در آن تصمیمسازی مبتنی بر فناوری و دانش به یک ضرورت اجتنابناپذیر تبدیل شده است.
خبرنامه فناوری آب با همین درک راهبردی شکل گرفته است؛ تلاشی مستمر برای رصد، تحلیل و تبیین مهمترین تحولات فناورانه حوزه آب در سطح جهانی، با نگاهی کاربردی و متناسب با نیازهای منطقهای. هدف این خبرنامه، صرفاً بازنشر اخبار نیست، بلکه ایجاد پلی میان نوآوریهای علمی، تحولات صنعتی و فرآیندهای تصمیمسازی در بخش آب است تا فناوری، از یک مفهوم انتزاعی، به ابزاری عملی برای افزایش پایداری و امنیت آب تبدیل شود.
در ادامه، پنج نمونه شاخص از فناوریهای نوظهور آب که در اواخر سال ۲۰۲۴ وارد فاز اجرایی یا تجاری شدهاند، با رویکردی تحلیلی بررسی میشوند.
۱. تبخیر خورشیدی با هیدروژل مبتنی بر خاک رس | UniSA
پژوهشگران دانشگاه استرالیای جنوبی فناوری نوینی در حوزه نمکزدایی غیرفعال توسعه دادهاند که بر پایه هیدروژلهای مهندسیشده مبتنی بر خاک رس عمل میکند. این سامانه با تمرکز موضعی انرژی خورشیدی در فصل مشترک آب و هوا، بازده تبخیر را بهطور معناداری افزایش میدهد.
ویژگی متمایز این فناوری، تبخیر انتخابی آب دریا با نرخ بالاتر نسبت به آب شیرین است. این پدیده ناشی از غنیسازی کنترلشده یونها در سطح هیدروژل بوده و موجب جلوگیری از انسداد سطحی ناشی از رسوب نمک میشود؛ مسئلهای که یکی از موانع اصلی مقیاسپذیری سامانههای تبخیر خورشیدی محسوب میشود.
از منظر راهبردی، این فناوری گزینهای کمهزینه، بدون نیاز به برق و دارای پتانسیل بالا برای استقرار در مناطق ساحلی، جزایر و نواحی محروم محسوب میشود.
۲. تصفیه PFAS با رزین تبادل یونی | Aqua Pennsylvania
راهاندازی سامانه تصفیه PFAS در تأسیسات Edgely توسط شرکت Aqua Pennsylvania نشاندهنده ورود عملی صنعت آب به فاز اجرای مقررات سختگیرانه کیفی است. ترکیبات PFAS به دلیل پایداری شیمیایی بالا و آثار اثباتشده بر سلامت انسان، یکی از جدیترین چالشهای کیفیت آب در جهان بهشمار میروند.
در این پروژه از فناوری تبادل یونی استفاده شده که توانایی بالاتری نسبت به کربن فعال در حذف PFASهای زنجیره کوتاه دارد. این سامانه حذف انتخابی آلایندهها را با راندمان ثابت و قابلیت کنترلپذیر انجام میدهد.
اهمیت این فناوری در آن است که الگوی ارتقای تصفیهخانههای موجود را بدون نیاز به بازطراحی کامل زیرساخت فراهم میسازد.
۳. فیلتر میکروپلاستیک الهامگرفته از آبشش ماهی | University of Bonn
دانشگاه بن با الگوبرداری از ساختار زیستی آبشش ماهیها، فیلتری نوآورانه برای حذف پیوسته میکروپلاستیکها از جریان آب توسعه داده است. این فیلتر با هدایت هوشمند جریان، امکان جداسازی ذرات پلاستیکی بسیار ریز را بدون گرفتگی و افت فشار شدید فراهم میکند.
این ویژگی، فیلتر را برای کاربرد در تصفیهخانههای شهری، خروجی پسابها و حتی محیطهای طبیعی مناسب میسازد.
از نظر راهبردی، این فناوری میتواند نقش مهمی در کاهش ورود میکروپلاستیکها به زنجیره غذایی و اکوسیستمهای آبی ایفا کند.
۴. رشد سرمایهگذاری در تولید آب از جو | AWG
گزارشهای سرمایهگذاری دسامبر ۲۰۲۴ از افزایش توجه سرمایهگذاران به فناوریهای تولید آب از اتمسفر حکایت دارند. سامانههای AWG با استخراج رطوبت هوا، امکان تأمین آب مستقل از منابع سطحی و زیرزمینی را فراهم میسازند.
نسل جدید این فناوریها با تمرکز بر کاهش مصرف انرژی، استفاده از مواد جاذب پیشرفته و انرژی خورشیدی، فاصله عملکردی قابلتوجهی با نمونههای اولیه یافتهاند.
AWG بهعنوان راهکاری تابآور در برابر خشکسالی، بهویژه برای مناطق خشک و شرایط بحران، اهمیت فزایندهای یافته است.
۵. غشاهای گرافنی نسل جدید در نمکزدایی | Spenomatic
غشاهای مبتنی بر اکسید گرافن با ایجاد منافذ نانومتری یکنواخت، امکان عبور سریع مولکولهای آب و حذف مؤثر یونهای نمک را فراهم میکنند. این ویژگی موجب کاهش فشار عملیاتی در فرآیند اسمز معکوس و در نتیجه کاهش مصرف انرژی میشود.
نرخ حذف نمک گزارششده تا ۹۹٫۶ درصد، نشاندهنده بلوغ این فناوری برای کاربردهای صنعتی است.
این غشاها میتوانند هزینه تمامشده نمکزدایی را بهطور معناداری کاهش دهند و مقیاسپذیری این فرآیند را افزایش دهند.
نقش خبرنامه فناوری آب در رصد و تبیین تحولات نوآورانه
خبرنامه فناوری آب بهعنوان یک ابزار تحلیلی و اطلاعرسانی تخصصی، نقش کلیدی در اتصال میان پژوهشهای دانشگاهی، نوآوریهای صنعتی و تصمیمسازی سیاستگذاران ایفا میکند. با توجه به شتاب فزاینده تحولات فناورانه در حوزه آب، دسترسی به اطلاعات پالایششده، تحلیلی و مبتنی بر منابع معتبر، بیش از هر زمان دیگری اهمیت یافته است.
فناوریهایی نظیر نمکزدایی کمانرژی، حذف آلایندههای نوپدید مانند PFAS و میکروپلاستیکها، و تولید آب مستقل از منابع سنتی، نشان میدهند که مسیر آینده مدیریت آب، مبتنی بر نوآوری و بهرهگیری از راهکارهای ترکیبی است. خبرنامه فناوری آب میتواند این تحولات را نهصرفاً بهعنوان خبر، بلکه در قالب تحلیل قابلیت انتقال، مقیاسپذیری و تطبیق با شرایط بومی تبیین کند.
ایمیل رسمی مرکز بینش آب ایران:
