فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

کمبود آب شیرین یکی از چالش‌های اساسی جوامع امروزی و ناشی از رشد جمعیت، گسترش صنایع و کشاورزی و تغییرات اقلیمی است. این مسئله به‌ویژه در مناطق خشک و بیابانی به دلیل بارش‌های نامنظم و کاهش کمی و کیفی منابع آبی شدت یافته است. منابع آبی فراوانی در دسترس است، اما بخش قابل‌توجهی از آن‌ها به دلیل شوری و آلودگی‌های مختلف برای مصارف کشاورزی و آشامیدنی نامناسب هستند. در این راستا، فناوری‌های شیرین‌سازی آب، به‌ویژه روش‌های مبتنی بر انرژی خورشیدی، راهکاری پایدار و سازگار با محیط‌زیست هستند. در میان این روش‌ها، هرم‌های تقطیری یکی از فناوری‌های مؤثر در نمک‌زدایی خورشیدی محسوب می‌شوند که به‌ویژه در مناطقی با میزان تبخیر بالا و دسترسی به منابع آب شور می‌توانند کارایی مطلوبی داشته باشند. عملکرد این سامانه‌ها به‌طور مستقیم تحت تأثیر پارامترهای عملیاتی و شرایط محیطی قرار دارد، ازاین‌رو بررسی این عوامل برای بهینه‌سازی فرآیند و افزایش بازدهی ضروری است. در این مطالعۀ تجربی، عملکرد پنج هرم تقطیرکنندۀ خورشیدی تحت تأثیر سه سطح عمق آب شور (۱D1=، ۳D2= و ۵D3= سانتی‌متر) و پنج سطح شوری مختلف (۵۰۰۰S1=، ۱۰۰۰۰S2=، ۲۰۰۰۰S3=، ۳۰۰۰۰S4= و ۴۰۰۰۰S5= میکروزیمنس بر سانتی‌متر) در دو فصل بهار و تابستان، تحت شرایط اقلیمی کرج ارزیابی شد. هدف اصلی، بررسی تأثیر عمق و شوری آب بر بازده تولید آب شیرین هرم‌هاست. علاوه‌براین، مدل‌های رگرسیونی به‌منظور پیش‌بینی تأثیر شوری و عمق آب بر میزان تولید آب شیرین در شرایط اقلیمی مختلف توسعه داده شد. آزمایش‌ها با استفاده از پنج هرم تقطیری شفاف شیشه‌ای و بدون عایق از ساعت ۸ صبح تا 19 به­اجرا درآمدند. نتایج نشان داد که بیشترین حجم آب شیرین تولیدی در تیمار با کمترین عمق و شوری (D1S1) و در فصل تابستان، با مقدار 1001 میلی‌لیتر بر مترمربع در روز به­دست می­آید. در مقابل، با افزایش عمق آب و شوری، تولید آب کاهش یافت، به‌طوری‌که در تیمار D3S5 مقدار تولید به 881 میلی‌لیتر بر مترمربع در روز رسید که بیانگر کاهش ۱۲ درصد در بازدهی نسبت به تیمار D1S1 در فصل تابستان است. این یافته‌ها نشان می­دهد کاهش عمق آب شور و کاهش سطح شوری، منجر به افزایش بازدهی هرم‌های تقطیری خورشیدی می‌شود. مدل‌سازی رگرسیونی نشان داد که مدل توانی (R²=0.96, RMSE=1.08)  برای پارامتر عمق، و مدل‌های گویا (R²=0.99, RMSE=0.36) و چندجمله‌ای (R²=0.99, RMSE=0.4) برای پارامتر شوری، نسبت به مدل‌های خطی دقت بالاتری دارند. به دلیل پایین بودن هزینۀ ساخت و سازگاری زیست‌محیطی هرم‌های تقطیری خورشیدی، می‌توان از این سامانه‌ها برای تولید آب شیرین به­منظور مصارف آشامیدنی و در کشاورزی کوچک‌مقیاس با گیاهان کم‌آب‌بر در مناطق گرم و دارای منابع آب شور بهره برد.