آب ماده‌ای فراوان در کره زمین است. به شکل های مختلفی همچون دریا ، باران ، رودخانه و… دیده می‌شود. آب در چرخه خود، مرتباً از حالتی به حالت دیگر تبدیل می‌شود، اما از بین نمی‌رود. آب عنصری ضروری برای زندگی بر روی زمین است. با وجود افزایش جمعیت جهان هرسال، میزان آب مصرفی ساکنین این کره خاکی هرساله افزایش یافته است و دسترسی به این عنصر حیاتی محصور می‌شود. یک حقیقت انکار نشدنی در مورد آب موجود بر روی کره زمین این است که حجم آب شیرین و عاری از نمک‌ها که برای شرب و مصارف دیگر قابل‌استفاده است، بر روی کره زمین بسیار کم است. ۹۷% سطح زمین را آب موجود در دریاها و اقیانوس‌ها تشکیل داده است که بدون انجام عملیات تصفیه آب برای استفاده انسان‌ها و سایر موجودات زنده مناسب نیست. علاوه بر این مشکلاتی مانند افزایش گرمایش زمین، نرخ بالای رشد جمعیت و محدود بودن منابع حیاتی باعث کاهش روزافزون منابع آب قابل‌استفاده خواهد شد.این موضوع سبب شده تا به فکر راهکارهایی جایگزین برای تأمین آب قابل‌شرب بیفتیم. یکی از این راهکارها استفاده از آب دریا و تصفیه آن با استفاده از دستگاه‌های آب شیرین کن است

دستگاه آب شیرین کن چیست؟

آب شیرین کن دستگاهی است برای شیرین سازی آب های شور، آلوده و دارای ناخالصی.  این دستگاه فرآیند شیرین سازی و حذف نمک و  انواع ناخالصی ها را به روش اسمز معکوس و غشای نیمه تراوا انجام می دهد که تمام ذرات نمک، ویروس و باکتری را از آب جدا کند که سطح کیفی مناسبی برای آشامیدن یا مصارف صنعتی دارند. آب شیرین کن باید بتواند استاندارهای لازم برای آب قابل‌شرب را فراهم سازد. به فرآیند تصفیه آب دریا با استفاده از آب شیرین کن، شیرین سازی (Desalination) می‌گویند.

در این مقاله به انواع مختلف و کاربرد هر یک از آب شرین کن ها می پردازیم.

آب شیرین کن صنعتی

آب شیرین کن صنعتی دستگاهی است به منظور تصفیه و شیرین سازی آب در مقیاس بزرگ و صنعتی استفاده می‌شود.آب شیرین کن صنعتی یا دستگاه تصفیه آب صنعتی که با تکنولوژی اسمز معکوس (reverse osmosis) کیفیت آب را در حجم بیشتر از 2.5 مترمکعب در روز بهبود می‌بخشد تا برای استفاده کننده نهایی قابل قبول‌تر باشد تصفیه و شیرین سازی آب در مقیاس بزرگ و صنعتی انجام می‌شود. چنانچه مقدار آب تصفیه شده در روز بین 500 لیتر تا 2.5 مترمکعب باشد به دستگاه مزبور آب شیرین کن نیمه صنعتی گفته می‌شود. این دستگاه با عناوین پکیج اسمز معکوس، پکیج RO صنعتی، دستگاه تصفیه آب صنعتی و … در بخش های مختلف نام برده می شود.

 آب شیرین کن خانگی 

آب شیرین کن خانگی فرایندی است که باعث ایجاد آب فوق العاده خالص می‌شود که در کل خانه استفاده می‌شود. هیچ سیستمی مثل سیستم تصفیه آب خانگی کامل وجود ندارد که سطح بالاتری از خلوص آب را تأمین کند. یک سیستم آب شیرین کن خانگی مجموعه ای از فیلترها و پمپ ها است، اما در قلب سیستم غشای اسمز معکوس قرار دارد. این غشاء دارای منافذ بسیار كوچكی است كه فقط اجازه عبور آب خالص را می‌دهد. آب بر روی غشاء فشار می یابد تا آب خالص را از بین ببرد در حالی که آلودگی ها برای تخلیه دور می شوند.

آب شیرین کن دریایی

آب شیرین کن دریایی و یا دستگاه تصفیه آب صنعتی دریایی با نام انگلیسی seawater Ro system و SWRO ابزار و تجهیزی است که با آن آب دریا را تصفیه می‌کنند، اولین بار در کشتی ها و ناو های جنگی برای رفع مشکل آب شرب، اقدام به شیرین سازی و تصفیه آب دریا نمودند آب شیرین کن دریایی دستگاهی است که به روش اسمز معکوس، آب شور دریا را تصفیه و تبدیل به آب شیرین و قابل مصرف می‌کند. این دستگاه که از طریق بکار گیری روش های مختلف، ذرات نمک و انواع املاح آلاینده های احتمالی آب شور دریا را با هدف مناسب سازی کیفیت آب دریا و ارتقا کیفیت آن برای کاربرد های مختلف ( نظیر؛ آشامیدن، کشاورزی و غیره ) حذف می‌کند.

آب شیرین کن حرارتی 

آب شیرین کن حرارتی در این دستگاه ابتدا آب با استفاده از حرارت به جوش آمده و سپس تبخیر می‌شود. در مرحله بعد با خنک کردن و چگالش آب می‌توان به آب خالص دست پیدا کرد. فرایند ﺗﺒﺨﯿﺮ آب ﻣﯽﺗﻮاﻧﺪ به دو صورت انجام شود؛ اول، ﺑﻪ وﺳﯿﻠﻪ گرم ﮐﺮدن آب ﺷﻮر ﺗﺎ دﻣﺎی ﺟﻮش؛ دوم، ﮐﻢﮐﺮدن ﻓﺸﺎرﺑﺨﺎر آب ﺷﻮر. در اغلب موارد این روش نسبت به سایر فرایندهای غشایی کارایی بیشتری دارد و کیفیت آب تولید شده به این روش نسبت به سایر روش‌ها بالاتر است.

یکی از مهمترین چالش‌های استفاده از روش‌های حرارتی، مقدار انرژی حرارتی مصرف شده است. از آنجا که پایه‌ی اصلی این روش استفاده از انرژی حرارتی است، لذا استفاده از این فناوری زمانی بصرفه است که دسترسی به انرژی حرارتی امکان پذیر باشد. این معضل باعث شده این فناوری در کشورهایی که امکان احداث ایستگاه شیرین سازی آب در کنار نیروگاه‌های حرارتی تولید برق وجود دارد، بیشتر مورد توجه قرار گیرد.