خشکسالی سال‌ها است که گریبان ایران را گرفته است. از طرفی آسمان بخل می ورزد و از طرف دیگر الگوی مصرف ما به‌خصوص در کشاورزی به نظر می‌آید بر همان الگوی قدیمی که طلب آب زیاد می‌کند بنا شده است. این کمبود بارش و این الگوی مصرف مقامات ایرانی را بر آن داشته تا به فکر راه‌حلی باشند. اما راه‌حل‌ها در صدد بهینه کردن و تغییر الگوی مصرف نیست بلکه چاره‌ای می‌خواهند تا مصرف آب به میزان سابق باقی بماند.

مسئولان ایرانی به دنبال پروژه‌‌هایی مانند انتقال آب هستند که همچنان بتوان مانند گذشته آب مصرف کرد.

یکی از این راه حل‌ها این شده که آب خلیج فارس را شیرین کنیم و آن را به قسمت‌های مرکزی و خشک ایران انتقال دهیم. در مقاله «آیا شیرین کردن آب خلیج فارس جواب خشکی فلات ایران است؟» سعی شد که مخارج شیرین‌سازی آب و انتقال آب به قسمت‌های مرکزی ایران برای یک پروژه که در حال حاضر در دست اجرا است مورد بررسی قرار گیرد.

یک روش دیگر که هم از طرف مسئولان به عنوان راه‌حل طرح شد که در دنیای مجازی هم به عنوان مرهمی برای زمین تشنه مورد استقبال قرار گرفت: انتقال آب خلیج فارس بدون شیرین کردن به قسمت‌های مرکزی ایران.

در همین راستا برای مثال طرح ساخت کانالی مطرح شده است که دریای خزر را به خلیج فارس وصل می‌کند. طرح‌های دیگری نیز پایشان در میان است. از جمله استفاده از دریاچه‌های خشک شده و یا دریاچه‌های فصلی و گودال‌های وسیع و  همچنین پر کردن این دریاچه‌ها و یا حفره‌ها با آب خلیج فارس. مقامات امیدوارند به این ترتیب شاید مشکل خشکی این مناطق حل شود. در اینجا سعی می‌شود راحت‌ترین و ارزان‌ترین راه‌حل ابراز شده را مورد بررسی قرار دهیم.

محاسبه یک پروژه فرضی

بگذارید یک طرح فرضی ساده را مورد بررسی قرار دهیم. اگر نشان داده شد که این طرح یک طرح موفق است بعد می‌توانیم طرح‌های بسیار پیچیده‌تر همانند طرح وصل کردن خلیج فارس به دریای مازندران را مورد بررسی قرار دهیم. اما این طرح هر چند که ساده است اما می‌باید همان عناصر طرح پیچیده را در خود جای دهد.

تقریباً در ۲۰۰ کیلومتری خلیج فارس دریاچه‌ای فصلی به نام جازموریان واقع شده. فرض کنید می‌خواهیم این دریاچه را با آب خلیج فارس پُر کنیم. از جمله خصوصیات این دریاچه آن است که در بسیاری از مواقع خشک است و یا بسیار کم آب دارد ولی می‌تواند دریاچه‌ای به عرض و طول چند کیلومتر را درخود جای دهد. در ضمن فاصله زیادی با خلیج فارس ندارد و در منطقه ای خشک قرار دارد. در محاسبات فرض‌های زیر در نظر گرفته شده است:

  • سطح دریاچه ۳۰ در ۶۰ کیلومتر
  • عمق دریاچه ۵ متر
  • این عمق و وسعت دریاچه در ظرف ۱۰ سال شکل گرفته شود
  • میزان تبخیر ۸ میلیمتر در روز در منطقه در نظر گرفته شده است. در بسیار از مناطق که جازموریان است رقم تبخیر بسیار بالاتر از این رقم است
  • میزان بارندگی ۷۰ میلیمتر در سال در نظر گرفته شده است
  • آب جاری به دریاچه توسط رودها از جمله حلیل رود ۴۰ مترمکعب در ثانیه
  • غلظت آب خلیج فارس ۴۰ گرم در لیتر در نظر گرفته شده است
  • خط انتقال آب از خلیج فارس تا دریاچه جازموریان ۲۴۰ کیلومتر در نظر گرفته شده است
  • آب خروجی فقط از طریق تبخیر صورت می‌گیرد. برای مثال انتقال آب از کف دریا به سفره‌های زیر زمینی در محاسبات نیامده است

با حفظ شرایط بالا بگذارید هدف این پروژه فرضی را این طور در نظر بگیریم که می‌خواهیم آب را از خلیج فارس به جزیره جازموریان بدون شیرین کردن آن انتقال بدهیم و به این وسیله دریاچه‌ای دائمی در منطقه داشته باشیم تا:

  • به مرطوب کردن محیط زیست اطرف کمک کند
  • اگر هم احتیاج به آب شیرین داشته باشیم از این دریاچه آب شیرین را تهیه کنیم.

با فرض‌های بالا در آخر ده سال دریاچه‌ای داریم به سطح ۱۸۰۰ کیلومتر مربع و حجمی معادل ۹ کیلومتر مکعب. این دریاچه برای اینکه فرم بگیرد و عمقی معادل پنج متر پیدا کند اولاً در سال می‌باید یک دهم حجم کل که معادل ۰٫۹ کیلومتر مکعب آب است به آن اضافه شود.

به‌علاوه میزان آبی که در دریاچه در طی سال قبل تبخیر شده است منهای میزان بارندگی و آبی که از طریق رودخانه‌ها به دریاچه ریخته است و یا به بیان دیگر تراز آب ورودی من‌های آب خروجی که این خود معادل ۳٫۸ کیلومتر مکعب در سال می‌باشد را به این دریاچه انتقال دهیم. با این حساب در مجموع می‌باید ۴٫۷ کیلومتر مکعب آب در سال از خلیج فارس به دریاچه جازموریان در ده سال اول انتقال داده شود. بعد از این ۱۰ سال، ۳٫۸ کیلومتر مکعب آب در سال برای جبران آب تبخیر شده لازم است. حال باید دید اجرا کردن این طرح چه میزان مخارج در بر خواهد داشت.

چرا به صرفه نیست؟

بعد از ۱۰ سال می‌باید سالانه ۳،۸ متر مکعب آب از سطح خلیج فارس تا ارتفاع ۱۴۰۰ متری انتقال داده شود تا به دریاچه جازموریان بریزد. انرژی لازم برای انتقال این میزان آب بالغ بر ۲۶ تراوات ساعت برق در سال است. این میزان برق می‌باید به نحوی تولید شود. اگر بخواهیم این میزان تولید برق را ملموس‌تر کنیم باید گفت که معادل تولید برق بیش از پنج نیروگاه اتمی همانند بوشهر است و این میزان را باید برای انتقال آب از خلیج فارس به دریاچه جازموریان خرج کرد. در حال حاضر ارزان‌ترین نیروگاه تولید برق نیروگاه گازی است [i] و از این رو محاسباتی بر روی ساخت این نیروگاه انجام گرفته است. برای محاسبه مخارج انتقال این میزان آب نکات زیر در نظر گرفته شده است:

  • ساخت خط لوله، [ii]
  • ساخت تلمبه خانه‌ها،
  • ساخت نیروگاه‌های برق برای تلمبه خانه‌ها
  • تهیه سوخت لازم برای نیروگاه‌های تولید برق این تلمبه خانه‌ها [iii]
  • طول عمر تمامی تجهیزات ۳۵ سال در نظر گرفته شده است [iv]
  • مخارج انتشار گاز دی اکسید کربن بالغ بر ۳۷ دلار برای هر تن دی اکسید کربن حساب شده است [v]
  • نرخ بهره ۱۵٪ [vi]

همانطور که مشاهده می‌کنید این حداقل میزان مخارج است. زیرا برای مثال مخارج خط انتقال برق به تلمبه خانه‌ها، مخارج نگهداری تمامی سیستم در طی طول عمر خود، مخارج آلاینده‌های دیگر و یا مخارج ۱۰ سال اول که می‌باید ۰٫۹ کیلومتر مکعب در سال آب بیشتر از آنچه که تبخیر می‌شود را انتقال داد تا دریاچه فرم بگیرد در نظر گرفته نشده است. با وجود این مخارج این طرح حداقل ۲٫۶ میلیارد دلار در سال هزینه در بر خواهد شد. برآورد هزینه سالانه بر اساس جدول ۱ حساب شده است.

همانطور که در این جدول مشاهده می‌کنید از جمله مخارج نگهداری در این محاسبات منظور نشده است. حال سوال این است که با صرف این مخارج آیا به اهداف خود که در بالا ذکر آن رفت دسترسی پیدا می کنیم یا نه؟

پیامدهای زیست محیطی

اینکه دریاچه محیط زیست اطرف را مرطوب می کند و در بهترین حالت یک حالت پایدار تبخیر و تشکیل ابر و باران درست می‌کند را می‌گذاریم برای متخصصان این امور. اما اینکه هر جا دریاچه‌ای هست به حکم اجبار آنجا بارندگی خواهد بود و محیط اطرف سرسبز و دارای بارندگی می‌شود نمی‌تواند درست باشد. زیرا بسیاری از دریاچه‌ها مثل دریاچه قم که بسیار بزرگتر از دریاچه فرضی ماست کمکی به مرطوب کردن محیط اطرف خود نکرده است و محیط اطرف همچنان خشک و بی‌آب است.

اما چه اتفاقی بعد از ۱۰ سال اول که ما بیش از آنچه که آب تبخیر می‌شود آب به دریاچه انتقال می‌دهیم می‌افتد. تراز سالانه آب دریاچه بیش از ۳٫۸- کیلومتر مکعب آب است. این بدین معنی است که سالانه ۳٫۸ کیلومتر مکعب آب از دریاچه بر اثر تبخیر خارج می‌شود. برای اینکه سطح دریاچه ثابت بماند لاجرم سالانه معادل این میزان آب از خلیج فارس با شوری ۴۰ گرم در هر لیتر به دریاچه ارسال می‌کنیم. نتیجه این تبخیر و اضافه کردن آب را می‌توانید در نمودار یک مشاهده کنید.

همانطور که مشاهده می‌کنید بعد از کمتر از ۱۴ سال غلظت نمک به درجه فوق اشباع می‌رسد و این خود به این معنی است که نمک به‌صورت کریستال‌ها در دریاچه پدیدار می‌شود.

اگر بخواهیم غلظت نمک در حد ثابتی قبل از اینکه به درجه اشباع برسد بماند می‌باید سالانه معادل ۱۵ میلیون تن نمک در سال را از دریاچه خارج کرد. به خاطر خواننده می‌آورم که یکی از هدف‌های ساخت چنین دریاچه‌ای استفاده از دریاچه برای شیرین کردن آب این دریاچه بوده است. شیرین کردن آب هم به این معنی است که بخشی از آب را گرفته و نمک آن را از آن جدا کنیم و آب بی‌نمک را برای استفاده از چرخه دریا خارج کنیم و نمک آنرا به دریاچه باز بگردانیم. حالتی که این دریاچه حتی بدون شیرین کردن آب پیدا خواهد کرد این است که بعد از ۱۴ سال دریاچه بر اثر تبخیر خود به حالت فوق اشباع می‌رسد. چه برسد به اینکه بخواهیم بخشی از آب را شیرین نیز بکنیم و نمک آن را دوباره برگردانیم به دریاچه. بنابر این هدف اول ما با اجرای این طرح برآورد نخواهد شد.

شاید خواننده بپرسد که آیا نمی‌شود این ۱۵ میلیون تن نمک را از چرخه دریاچه خارج کرد و آن را مورد استفاده قرار دهیم. جواب در آن اول این است که اگر بنابر این بود بهتر آن بود که همین کار را در کنار خلیج فارس انجام می دادیم و احتیاج به این مخارج نیز نبود.

اما آیا می‌توان سوال را این طور مطرح کنیم: حالا که این طور شده آیا می‌توان این میزان نمک را از چرخه دریاچه جدا کرد؟ بگذارید اول ببینیم که ۱۵ میلیون تن نمک به چه معنا است. برای اینکه خواننده بهتر بتواند ارزیابی از ۱۵ میلیون تن نمک در سال بکند باید گفت که برای مثال تولید سالانه نمک در ایران حدود ۲٫۸ میلیون تن در سال است. با این حساب این دریاچه بیش از پنج برابر کل تولید سالانه نمک در ایران نمک تولید می‌کند. اما آیا می‌شود این میزان نمک را صادر کرد؟ برای اینکه بتوان جوابی برای این سوال پیدا کرد بهتر است نگاه کنیم که وضعیت بازار و صادرات نمک در جهان به چه منوال است. جدول ۲ وضعیت کشورهای صادر کننده نمک را نشان می‌دهد.

همانطور که در این جدول مشاهده می‌کنید برای مثال هلند که اولین صادر کننده نمک است حدود ۶ میلیون تن نمک در سال صادرات دارد. اگر ایران بخواهد ۱۵ میلیون تن نمک در سال صادر کند به این معنی است که تقریبا بازار سه کشور بزرگ صادر کننده نمک را یکجا باید از آن خود کند.

در ضمن برای اینکه دریاچه به حالت فوق اشباع نرسد می‌باید قبل از اینکه نمک به‌صورت کریستال برسد نمک آنرا خارج کرد که این خود مستلزم مخارج است که خارج از بحث این نوشتار است.

و بالاخره برای انتقال این میزان آب همانطور که ذکر آن رفت می‌باید برقی معادل ۲۶ تراوات ساعت که معادل تولید برق پنج نیروگاه اتمی همانند بوشهر است را خرج این انتقال آب کنیم. در حال حاضر ارزان‌ترین نوع تولید برق در ایران نیروگاه گازی می‌باشد. حتی اگر کارایی این نوع نیروگاه را ۴۵٪ درصد فرض کنیم حدود ۱۳ میلیون تن در سال تولید دی‌اکسیدکربن در این نیروگاه‌ها خواهد بود که برق مورد نیاز این طرح را تهیه کند. این به نوبه خود به خشکی و گرمای بیشتر در منطقه می‌انجامد[vii].

چه نباید کرد؟

هدف این بود که به‌جای انتقال آب شیرین آب شور خلیج فارس را به دریاچه‌ای منتقل کنیم تا وجود دریاچه کمک به محیط کند که رطوبت آن‌را بالا ببرد و در بهترین حالت یک چرخه از تبخیر و باران در منطقه درست کند. در ضمن دریاچه بتواند به عنوان منبعی برای شیرین کردن آب و انتقال آن به مناطق اطراف باشد.

اما با وجود آنکه مکانی خشک و نسبتاً نزدیک به خلیج فارس انتخاب کردیم و بسیاری از مخارج را به حساب نیاوردیم، با این حال نگهداری یک چنین دریاچه‌ای مخارجی حداقل معادل ۲٫۶ میلیارد دلار در سال خواهد داشت. حتا اگر قبول کنیم که این مخارج را بپردازیم دریاچه‌ای خواهیم داشت که بعد از کمتر از ۱۴ سال به دلیل تبخیر به دریاچه نمک فوق اشباع خواهد رسید. از این دریاچه فوق اشباع نمک دیگر نمی‌شود آب شیرین برداشت کرد.

در ضمن به دلیل پر کردن دریاچه با آب شور که در حالت طبیعی آب شیرین را در خود جای می‌دهد، بسیاری از سفره‌های زیرزمینی نزدیک دریاچه را که امروز آب شیرین دارند شور می‌کنیم.

اینکه دریاچه‌ای شور بتواند محیط اطراف را تلطیف کند و حتی باعث سرسبزی منطقه شود را گذاشتیم برای کسانی که در این حوزه تخصص دارند اما حتا اگر فرض بر این شود که آب تبخیر شده دوباره به صورت باران در منطقه بارش کند برای اینکه شوری دریاچه افزایش نیابد می‌باید تمامی بارش به دریاچه بازگردانده شود که در این صورت دیگر نمی‌تواند در چرخه دیگر محیط زیست قرار گیرد و از آن کمتر نمی‌تواند انسان از آن برداشتی داشته باشد.

بنابر این تصور اینکه با حاصل این بارش بتوان کشاورزی راه انداخت و محصول برداشت کرد نمی‌تواند درست باشد زیرا همانطور که گفته شد تمامی این مقدار بارش اگر دریاچه بخواهد شوری آن افزون نشود می‌باید به آن باز گردانده شود. الا اینکه این هوای مرطوبت باعث شود که جریان هوای مرطوب در منطقه‌ای بسیار وسیع‌تر چنان تغییر یابد که جذب کننده جریان‌های هوای مرطوب در مقیاس بسیار بزرگتر شود. این تحقیق را می‌گذارم برای دست اندرکاران. اما در ایران تجربه روزمره ما نشان می‌دهد بسیاری از دریاچه‌ها که در مناطق بسیار خشک واقع هستند باعث این تغییر نشده‌اند.

در مقاله «آیا شیرین کردن آب خلیج فارس جواب خشکی فلات ایران است» به‌طور اختصار مشکل کشاورزی و مصرف ۹۲٪ آب کشور را آوردم. در اینجا باید بگویم که راه حل در دیدن واقعیت‌ها است.

این واقعیت‌ها عبارتند از اینکه بارش در فلات ایران کاهش یافته اما همزمان تعداد کسانی که می‌خواهند از این بارش کم استفاده کنند بیشتر شده. حال یا می‌باید دسترسی به شیرین‌سازی آب به نحوی انجام شود که اولاً با انرژی نسبتاً رایگان صورت گیرد و دوماً آبگیری نه از خلیج فارس بلکه از دل آب‌های آزاد دریای عمان باشد تا نمک بازپس فرستاده شده زیاد به محیط صدمه نزند.

در حال حاضر نه انرژی نسبتاً رایگان در دسترس است و نه تکنولوژی ارزان که بتواند آبگیری و شیرین‌سازی از مناطق دوردست آب‌های آزاد ممکن باشد. تنها راه حل معقول باقی مانده در حال حاضر این می‌شود که آب در دسترس را به بهترین نحو استفاده کنیم. در ضمن اینکه از گرم‌تر شدن کره زمین در اثر تولید و انتشار گازهای گلخانه‌ای جلوگیری کنیم.

در اینجا باید گفت که استفاده بهینه آب لزوماً با بدتر شدن استاندارد زندگی همراه نیست. برای مثال در کشورهای صنعتی مصرف آب در بخش کشاورزی بسیار پائین تر از ایرانی است که همچنان به‌صورت سنتی کشاورزی می‌کند. در بسیاری از مواقع تکنیک جدید امکان استفاده بهینه آب را در اختیار می‌گذارد بدون اینکه استاندارد زندگی بدتر شود.

پانویس

[i] نیروگاه گازی به شکل ترکیبی آن مورد مطالعه این پروژه فرض شده است.

[ii] محاسبات اقتصادی بر اساس داده های پروژه خط انتقال خلیج فارس به مس سرچشمه صورت گرفته است.

[iii] قیمت گاز به نرخ ۲۰۰ دلار برای هر ۱۰۰۰ مترمکعب در نظر گرفته شده است

[iv] سه عامل عمده باعث زنگ زدگی آهن خواهد شد. این سه عامل عبارت هستند از اکسیژن، نمک و گرما. هر سه عامل در اینجا حضور دارند و قطعا سرعت زنگ زدگی را بالا خواهد برد. از اینرو ۳۵ سال این سیستم عمر نخواهد کرد.

[v] برای مطالعه بیشتر به گزارش  Estimated social cost of climate change not accurate, Stanford scientists say رجوع کنید

[vi] از آنجای که نرخ بهره بانکی نزدیک ۲۰٪ در سال ۱۳۹۵ می بوده است از اینرو IRR بیش از ۱۵٪ می باشد ولی با اینحال در اینجا فقط ۱۵٪ گرفته شده است

[vii] برای برسی بیشتر این موضوع خواننده را به مقاله « غیر قابل سکونت بودن شهرهای اطراف خلیج فارس در آینده ای نه چندان دود » ارجاع می دهم.