آبیاری زیرزمینی مزارع به کمک استخر خورشیدی

به گزارش ایسنا، با آنکه حدود ۷۰ درصد از سطح زمین را آب پوشانده است، ۹۷ درصد از این آب‌ها شور و غیرقابل استفاده هستند و دو درصد نیز در قطب‌ها و یخچال‌های طبیعی به‌صورت یخ و دور از دسترس قرار گرفته‌اند. بنابراین تنها یک درصد از این منابع در دسترس و مناسب شرب و استفاده‌های کشاورزی است. از طرفی رقابت بین مصرف‌کننده شهری و کشاورزی برای این آب در حال افزایش است. این وضعیت در منطقه مدیترانه و خاورمیانه به علت آب‌وهوای خشک و نیمه‌خشک، بارش کم و تبخیر و تعرق بالا وضعیتی تشدید شده دارد.برای پاسخ به این مشکل در کشورهای حاشیه خلیج فارس و اکثر کشورهای دنیا، انرژی‌های تجدیدناپذیر از قبیل گاز طبیعی و گازوئیل برای شیرین کردن آب دریا مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما وابستگی به سوخت‌های فسیلی برای تولید انرژی مورد نیاز این کار منجر به دو نوع نگرانی شده است. ازیک‌طرف نگرانی از اثرات زیست‌محیطی و دوم نگرانی از اتمام ذخایر که نیاز به کشف منابع انرژی جایگزین را اهمیت می‌دهد. ازاین‌رو بررسی روش‌ها و راه‌های هرچه اقتصادی‌تر کردن عوامل، کارکرد و شیوه‌های مؤثر برای افزایش تولید آب شیرین برای استفاده شرب و کشاورزی از اهمیت خاصی برخوردار است.در این راستا، محققان ایرانی از دانشگاه سیستان و بلوچستان یک مطالعه علمی پژوهشی را انجام داده‌اند که در آن، به‌منظور آبیاری زیرسطحی، یک استخر خورشیدی شبیه‌سازی و طراحی شده است.

در این مطالعه پژوهشی، محققان به شبیه‌سازی یک سامانه آبیاری زیرسطحی خورشیدی به‌عنوان یکی از روش‌های کارآمد تهیه آب شیرین برای مصارف آشامیدن و کشاورزی، پرداخته‌اند. این سامانه از یک استخر به‌عنوان واحد رطوبت زنی و لوله‌های دفن شده در خاک به‌عنوان واحد چگالنده تشکیل می‌شود و در آن، به‌منظور استفاده حداکثری از تابش خورشید از آینه استفاده شده است.نتایج این مطالعه شبیه‌سازی نشان می‌دهند که چنین استخری به‌خوبی می‌تواند برای تأمین آب زیرسطحی کشاورزی مورد استفاده قرار گیرد. بر اساس این نتایج، رطوبت، دمای لوله، سرعت و سطح مقطع ورودی هوای پایین‌تر باعث تولید آب شیرین بیشتری می‌شود.
سعید فراهت، محقق دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه سیستان و بلوچستان و همکارانش در این خصوص می‌گویند: «هرچه دمای هوای ورودی بالاتر باشد، میزان آب شیرین تولیدشده بیشتر می‌شود، از طرفی رطوبت نسبی کمتر یعنی حدود ۲۰ درصد، بیشترین تأثیر را بر تولید آب شیرین دارد».این سامانه در تمام اقلیم‌های آب‌وهوایی قابلیت استفاده را دارد و بهبود عملکرد در مقایسه با سایر روش‌های آبیاری را نشان می‌دهد.
به بیان این متخصصان، «با توجه به تجدیدپذیر و در دسترس بودن انرژی‌های باد و خورشید، این روش آبیاری و تولید آب شیرین ازنظر اقتصادی بسیار به‌صرفه و کارآمد است و هزینه راه‌اندازی آن بسیار کمتر از هزینه حفر چاه و لوله‌کشی برای انتقال آب شیرین به مناطق خشک و کویری دورافتاده است».این یافته‌های علمی پژوهشی جالب توجه در نشریه «مهندسی مکانیک امیرکبیر» وابسته به دانشگاه صنعتی امیرکبیر منتشر شده‌اند.