سیستان فراموش شده: در هفته گذشته، سورنا ستاری معاون علم‌وفناوری ریاست‌جمهوری در بازدید از سه چاه آب ژرف در استان سیستانوبلوچستان زنگ بهره‌برداری از این چاه‌ها را به‌صدا درآورد؛ اتفاقی که شاید خیلی سال پیش باید می‌افتاد. به‌طور کلی، چاه‌های آب ژرف منابع غنی از آب هستند که می‌تواند به‌عنوان منبعی مهم از ذخایر آب‌های زیرزمینی به‌شمار روند، اما آنچه در این میان اهمیت پیدا می‌کند، دستیابی به فناوری استخراج این آب‌ها از اعماق چندهزارمتری زمین است که تنها معدودی از کشورهای دنیا به آن دسترسی دارند و به‌تازگی ایران هم به جمع آنها پیوسته است تا بتواند تاحدی مشکل کم‌آبی را در بخش‌هایی از کشور حل‌وفصل کند.یکی از ابعاد این پروژه مربوط به آب‌شیرین‌کننده‌هاست که شرکت‌های دانش‌بنیان نانویی اقدام به تولید آنها کرده‌اند. دانشمندان ایرانی با استفاده از دانش و فناوری استعدادهای داخلی توانسته‌اند به دانش این آب‌شیرین‌کننده‌ها دست پیدا کنند.
سرمایه‌گذاری ۵۷۰ میلیارد ریالی پروژه چاه آب ژرف
پروژه حفر نخستین چاه آب ژرف کشور در زابل در سال۹۶ و با دریافت اعتبار ۲۵میلیاردتومانی از دولت و با مشارکت وزارت نیرو و معاونت علمی‌وفناوری ریاست‌جمهوری کلید خورد. این پروژه با انتخاب شرکت «پدکس» به‌عنوان پیمانکار در پایان سال۹۶ آغاز شد که زیرمجموعه بنیاد مستضعفین بود. چاه آب ژرف شماره یک در اواسط سال۹۷ در عمق بیش از دوهزارمتری به آب رسید. آب این چاه از حدود ۸۰۰ تا ۳۰۰۰متری دارای ستون آب و فاقد فلزات سنگین و آرتزین و آلودگی مواد رادیواکتیویته است. نخستین چاه از وییگی لوله‌گذاری مشبک در عمق زمین برخوردار است که روزانه تا ۱۵۰۰مترمکعب آبدهی دارد. سپس چاه آب ژرف شماره دو با عنوان «سیستان دو» به‌عمق ۱۸۸۱متر حفر شد که روزانه ۶هزار و ۵۰۰مترمکعب خروجی آب داشت. عمق چاه سوم ۱۷۹۰متر است که روزانه بیش از هزار مترمکعب آبدهی دارد که با نصب پمپ درون‌چاهی، میزان برداشت آب از این چاه به روزانه ۸میلیون مترمعکب در روز خواهد رسید. قرار است فاز نهایی این آب‌شیرین‌کن تا پایان سال جاری به ظرفیت ۲۵۰۰مترمکعب در سال افزایش یابد. طبق برآورد صورت‌گرفته، میزان سرمایه‌گذاری این پروژه بالغ‌بر ۵۷۰میلیارد ریال عنوان شده که این مطلب از محل اعتبارات خرید تضمینی آب وزارت نیرو تامین شده است. راه‌اندازی این خط انتقال آب چیزی حدود ۱۰۰میلیارد ریال هزینه دربرداشته است. طرح رونمایی از آب‌شیرین‌کن ۲۵۰۰مترمکعبی و نیز افتتاح چاه آب ژرف سه شهرستان نیمروز از برنامه‌های اخیر در استان سیستانوبلوچستان بود. هدف از این پروژه، کمک به کاهش تنش آبی در این استان عنوان شده است. درقالب این پروژه، علاوه‌بر طرح شیرین‌سازی، خط انتقال آب چاه ژرف شماره سه به شهرستان نیمروز و آبرسانی به مناطق محروم این منطقه کلید خورد. این خط انتقال به‌طول ۵کیلومتر با لوله ۲۵۰پلی‌اتیلن انجام شد.
ایران پنجمین دارنده چاه‌های ژرف در جهان
به‌طور کلی، تعداد کشورهایی که در دنیا دارای چاه‌های آب ژرف هستند، تنها به چهار کشور می‌رسد که شامل استرالیا، انگلیس، لیبی و آلمان می‌شود و در این میان، ایران هم با پیوستن به این جمع توانسته به فناوری بهره‌برداری از این چاه‌ها دست پیدا کند. اما نکته جالب‌توجه این است که هیچ‌کدام از این کشورها اطلاعات علمی و فنی اکتشاف و استخراج آب از چاه‌های آب ژرف را دراختیار محققان دنیا قرار نداده و دانشمندان ما با کمک دانش بومی خود موفق به کشف و بهره‌برداری از این چاه‌ها شده‌اند.
برخلاف چاه‌های سطحی که آب موجود در آن در نزدیکی سطح زمین جریان می‌یابد، برخی چاه‌ها هم هستند که آب در آن در اعماق بیشتری جاری می‌شوند. معمولا آب در این چاه‌های عمیق در عمقی بیشتر از ۳۰۰متر و بالاتر را تشکیل می‌دهند. این چاه‌های ژرف، حفاظت بالاتری دربرابر آلودگی‌های سطحی ایجاد می‌کند. استخراج چاه آب ژرف معایبی هم دارند که مهم‌ترین آنها این است که پمپ‌هایی که برای استخراج آب در این چاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند، زیر آب هستند و هزینه ساخت آنها بسیار بیشتر است و به نیروی کار و تجهیزات سنگین‌تر نیاز دارند. چاه‌های آب ژرف به این معناست که مواد معدنی بیشتری در آب موجود است. حفر چاه‌های آب ژرف مزایایی هم دارد به‌طوری که چاه‌های ژرف به‌اندازه چاه‌های کم‌عمق دربرابر خشکسالی یا مشکلات تامین آب مستعد نیستند؛ چراکه عمق آنها معمولا به زیر سطح آب کاهش می‌یابد. با توجه به اینکه ایران در نوار منطقه گرم و خشک قرار دارد و تغیرات آب‌وهوایی توانسته روی این روند گرمایشی تاثیر بگذارد، وجود چاه‌های آب ژرف که میزان آب آن کمتر تحت‌تاثیر قرار می‌گیرد. آب این چاه‌های ژرف ماندگاری بالاتری داشته و نیاز کمتری به کنترل کیفیت دارد. درواقع، به‌دلیل آنکه آب این چاه‌ها مسیر طولانی‌تری را تا سطح زمین طی می‌کنند، سطح بالایی از محافظت دربرابر آلودگی‌های باکتریایی ایجاد می‌کند. به‌دلیل جاری‌شدن طولانی‌مدت آب در چاه‌های ژرف، باکتری‌ها شانس بالاتری برای به دام افتادن و نابودی پیدا می‌کنند. آب این چاه‌ها از آنجایی که بیش از ۳۰۰متر عمق دارد و در معرض نور خورشید قرار ندارد، جلبک و باکتری‌ها در آن رشد نمی‌کنند. به گزارشdarrdrilling ، استرالیا یکی از خشک‌ترین قاره‌های قابل سکونت قاره‌ای است که استفاده از آب‌های زیرزمینی چاه‌های آب ژرف در این قاره از اهمیت بالایی برخوردار است. در این میان، Great Artesian Basin با وسعت ۱٫۷میلیون کیلومترمربع بزرگترین و عمیق‌ترین منبع آب زیرزمینی در استرالیا به‌شمار می‌رود. این حوضه، حدود ۲۰درصد از کل خشکی استرالیا را پوشش می‌دهد و حدود ۶۵۰۰۰میلیون مگالیتر را در خود جای داده است. آب‌های زیرزمینی در این منطقه تا عمق سه‌کیلومتری در لایه‌های سنگ و شنی وجود دارد. دولت این کشور از سال۱۸۵۱ برای یافتن منابع آبی ازجمله چاه‌های آب ژرف تلاش می‌کرد. اکتشاف بیش از ۱۳چاه آب ژرف در سال۱۸۸۸ توانست کیفیت زندگی بسیاری را بهبود بخشد. در همان سال‌ها بود که محققان موفق به کشف ۳۴چاه آب ژرف در استرالیا شدند و تا سال۱۹۰۰ میلادی، حدود ۲۴جزیره در استرالیا مجهز به چاه آب ژرف Artesian شدند.
حفر چاه‌های آب ژرف به ۱۳۰ سال قبل برمی‌گردد
پرویز کرمی، سخنگو و رئیس مرکز فناوری‌های نرم معاونت علمی ریاست‌جمهوری در گفت‌وگو با «فرهیختگان» پیرامون افتتاح طرح الحاق آب چاه‌های ژرف سیستانوبلوچستان به شبکه آب شهری و روستایی زابل و نیمروز می‌گوید: «موضوع اکتشاف و تحقیقات آب ژرف یک موضوع فناورانه و علمی است که سابقه بیش از ۱۳۰ ساله در دنیا دارد. به‌عنوان مثال، کشوری مانند استرالیا حدود ۱۳۰ سال است که به موضوع برداشت و استحصال آب ژرف ورود پیدا کرده و در جایی که معمولا امکان بهره‌برداری آب از طریق روش‌های معمول مانند آب چاه‌ها، رودخانه‌ها، چشمه‌ها و حتی دریاها از طریق آب‌شیرین‌کن‌ها نباشد، امکان استفاده از تکنولوژی آب‌های ژرفی مورد توجه قرار می‌گیرد که جست‌وجوی آب در اعماق عمیق‌تری از زمین است. به‌عنوان مثال آبی که در اعماق ۶۰۰ متر به پایین قرار دارد.»
آب‌های ژرف از کجا تامین می‌شود؟
او در ادامه با تاکید بر تفاوت آب‌های ژرفی از چاه‌های فسیلی، تصریح کرد: «اشتباه افراد باعث شده آب‌های ژرفی را با آب‌های چاه‌های عمیق یا چاه‌های فسیلی یکی بدانند اما این اشتباه است و آب‌های ژرف، آب خود را از آب‌های سطحی یا عمیق کشورها تامین نمی‌کنند و غالبا از مکان‌های ایجاد آب مانند فلات‌ها و کوه‌ها در سرزمین‌های دورتر و آبی که به لایه‌های زیرین سطح‌زمین طی قرون و اعصار رسوخ کرده و تشکیل سفره‌های آب‌های ژرفی را داده است، تامین می‌کنند. اما اینها آب روان محسوب می‌شوند و تجدیدپذیرند و این گونه نیستند که مانند آب‌های فسیلی ساکن باشند.»
تکنولوژی بومی برای تشخیص، اکتشاف و بهره‌برداری آب ژرف
سخنگو و رئیس مرکز فناوری‌های نرم معاونت علمی ریاست‌جمهوری افزود: «در ایران این تکنولوژی که حالا صد‌در‌صد بومی شده در جایی به کار گرفته می‌شود که مردم زیادی زندگی کرده و روستا و آبادی باشد و به هر دلیلی نمی‌توانند از آب‌های سطحی، رودخانه‌ای، چشمه‌ای و چاه‌های عمیق بهره‌مند شوند و این فناوری اجازه می‌دهد برای یافتن آب به بررسی لایه‌های زیرین زمین بپردازیم. همین که چگونه می‌توان این آب را در محیط وسیع هزاران کیلومتری پیدا کرد و محل چاه را مشخص و عملیات اکتشاف و بهره‌برداری را انجام داد، مستلزم استفاده از فناوری‌های های‌تک و پیچیده‌ای است و این‌گونه نیست که در پهنه فلات ایران در جنوب‌شرق کویر لوت یا کویر نمک جایی را بدون مطالعات خاص پیدا کرد؛ بلکه لازمه این‌کار، استفاده از تکنیک‌ها و روش‌های شناخت لایه‌های زیرینی زمین و زمین‌شناسی و ژئوفیزیک و بهره‌مندی از تجهیزات و تکنولوژی‌های خاص و پیچیده و دانش فنی است. این موضوع حدود ۵ سال پیش یک موضوع فناورانه و استراتژیک برای کشور تشخیص داده شد.»
کرمی با بیان اینکه معاونت علمی و فناوری هم در قالب طرح کلان ملی آب‌های ژرف به این موضوع ورود پیدا کرد، ادامه داد: « این معاونت با چند شرکت دانش‌بنیان این کار را در چند نقطه از کشور آغاز کرد. به تدریج که موضوعات فنی و زمین‌شناسی پیش می‌رفت، موضوع تجهیزات، شناخت، ساخت و دانش فنی موضوع را پیگیری می‌کرد. خوشبختانه بعد از ۵ سال، از چهار حلقه چاه ژرفی و اکتشافی به آب ژرفی رسیده بودند و از طریق آب‌شیرین‌کنی که بالای این چاه‌ها نصب شده، با افتتاح رسمی و حضور استاندار و ستاری به شبکه روستایی و شهری سیستان، زابل و نیمروز متصل شد. البته در استان سیستانوبلوچستان بعد از تنش آبی و خشکسالی‌ای که رخ داد و عدم آبرسانی‌های به‌موقع از طریق افغانستان، مردم دچار مشکل شده بودند.»
او با تاکید بر اینکه در منطقه مذکور به آب دریا دسترسی وجود نداشته و امکان دسترسی به آب‌های معمولی، آب‌های سطحی، چاه‌های عمیق و رودخانه‌ها نیز وجود ندارد، اضافه کرد: «آب‌های فصلی نیز جوابگوی نیاز نیستند و نیز با وجود اینکه آبرسانی از طریق خط لوله و دریا به کویر مرکزی ایران، به دشت‌ها و شهرهای مرکزی در دستورکار قرار گرفته و عملیات اجرایی آن هم آغاز شده، اما حداقل دو تا سه سال طول می‌کشد تا آب دریای عمان از طریق لوله به این مناطق برسد، و وجود جمعیت ساکن به‌ویژه در نوار مرزی و نیز در شهرهای اصلی از اولویت خاص برای کشور برخوردار است؛ یکی از راه‌هایی که می‌شد برای این مناطق استحصال آب کرد و روی تامین آب شرب آنها برنامه‌ریزی کرد، همین روش آب‌های ژرفی است. از آنجایی که معاونت علمی در یک موضوع فناورانه، اکتشافی و تحقیقاتی ورود پیدا کرده بود، خوشبختانه با رسیدن به انتهای کار یعنی دسترسی به آب ژرفی، استحصال و شیرین‌سازی آب، آب موردنیاز را در اختیار مردم منطقه گذاشتند.
ایران جزء معدود کشورهای دارای چاه آب ژرف است
کرمی در ادامه افزود: «چگونگی شناسایی و دانش فنی موضوع و نیز تجهیزات و ملزومات ویژه برای این‌کار توسط شرکت‌های دانش‌بنیان ایرانی و با حمایت معاونت علمی از طرحی تحت عنوان طرح کلان آب‌های ژرفی امکان‌پذیر شد. این دانش فنی در اختیار چند کشور محدود دنیاست که شاید به ۵ کشور هم نرسد و ایران یکی از همین کشورهاست.»
سخنگو و رئیس مرکز فناوری‌های نرم معاونت علمی ریاست‌جمهوری با اشاره به نقش شرکت‌های دانش‌بنیان در این پروژه، خاطرنشان کرد: «در بخشی از موضوع شیرین‌سازی آب، شرکت‌های دانش‌بنیان حوزه آب هم حضور دارند. چند شرکت در این حوزه مشغول مطالعه و تحقیق و کار هستند. شرکت‌هایی که در حوزه شیرین‌سازی آب فعالیت می‌کنند، از چند روش برای شیرین‌سازی آب استفاده می‌کنند و چند شرکت در این حوزه ورود پیدا کرده‌اند. پس از شیرین‌سازی آب این چاه‌ها، حتی برخی شرکت‌ها از پسماند دستگاه‌های شیرین‌سازی آب استفاده می‌کنند که نیازمند پسماند این دستگاه‌ها هستند و از آن در زمینه پرورش ماهی و پرورش پلانکتون‌های ویژه‌ای بهره می‌برند که در آب شور دریاها زندگی می‌کنند. EC (غلظت شوری آب) آب دریای عمان ۴۵ هزار است و این در حالی است که EC آبی که از طریق چاه‌های ژرف به دست می‌آید، بین ۵ تا ۸ هزار است. از این‌رو، شرکت‌های مختلفی در یک پروژه مطالعاتی، اکتشافاتی و تحقیقاتی زنجیره فناورانه و نوآورانه حول این موضوع شکل گرفته که کمترین آسیب به محیط‌زیست وارد شده و بیشترین خدمت از طریق آب شرب برای مردم و کسب‌وکارهای فناورانه در حوزه این کار شکل بگیرد. تاکنون سه چاه ژرف به بهره‌برداری رسیده اما چاه‌های دیگری هم وجود دارند که به مرور بهره‌برداری خواهند شد.
ایران؛ پیشگام در چاه‌های آب ژرف در خاورمیانه
نادر قلی‌ابراهیمی، مشاور آب معاون علمی‌وفناوری ریاست‌جمهوری و دبیر ستاد توسعه فناوری‌های آب، خشکسالی، فرسایش و محیط‌زیست معاونت در گفت‌وگو با «فرهیختگان» اشاره می‌کند که با توجه به تغییر اقلیم و خشکسالی جهانی که ایران هم متأثر از این شرایط است، باید راهکارهای جدیدی برای تامین منابع آب بیندیشیم. یکی از این راه‌ها، مدیریت مصرف و تخصیص آب برای شرب، صنعت و کشاورزی است. از طرفی، مدیریت مصرف تنها پاسخگوی نیاز ما نیست و ما باید برای تامین آب‌های جدید، شناخت آب‌های جدید و منابع جدید هم فکر کنیم. بخشی از منابع آب‌های جدید به آب‌هایی برمی‌گردد که در بازچرخانی در صنعت، آب شرب و در بخش کشاورزی استفاده کردیم. بخش دیگر نیز شناخت منابع جدیدی است که تا امروز از آنها استفاده نکرده‌ایم.
او گفت: «در دنیا ازجمله استرالیا، لیبی، انگلستان و آلمان سال‌هاست به منابع آب ژرف پی برده‌اند. به‌طور مثال استرالیا حدود ۱۳۰ سال و لیبی حدود ۴۵ سال است که از منابع آب ژرف بهره‌برداری می‌کند. بسیاری از کشورها درحال بهره‌برداری از این منابع آبی هستند اما مساله اصلی اینجاست که هیچ‌گونه اطلاعاتی از یافته‌های علمی‌شان در این‌باره منتشر نکرده‌اند.»
مشاور آب معاون علمی‌وفناوری ریاست‌جمهوری با بیان اینکه ایران در شناخت منابع آب ژرف در خاورمیانه پیشقدم شد، تصریح کرد: «این کار در دالان شرقی کشور آغاز شد و دلیلش هم عدم ورود سیلاب‌هایی است که از کشورهای همسایه شرقی بود،یعنی نه‌تنها ورودی آب از این مناطق به شرق کشور را نداشتیم، بلکه بارندگی در این منطقه هم کمتر از ۴۰ تا ۵۰ میلیمتر است و در منطقه زابل این میزان به کمتر از بارندگی مناطق بیابانی می‌رسد و نمی‌توان روی ریزش‌های جوی برای تامین منابع آب برنامه‌ریزی و اقدام کرد، درحالی‌که متوسط بارندگی در کشورمان حدود ۲۵۰ میلیمتر است.»
ابراهیمی افزود: «انتقال آب از دریا به بخش شرقی کشور نه‌تنها میلیاردها تومان هزینه دارد، بلکه اجرای آن نیز سال‌ها زمان می‌برد؛ ازاین‌رو تمرکز مطالعه روی شرق کشور ایجاد شد تا اگر به نتیجه رسید، بتوان منابع آب پایداری را در وهله اول برای استفاده شرب مردم منطقه و بعد از آن برای استفاده در صنعت فراهم کرد.»
منابع آبی ژرف تجدیدپذیر هستند
او بیان داشت: «مطالعات طی دهه گذشته نشان داد که ما دارای منابع آب ژرف بسیار مناسبی هستیم که دارای منشأ، مسیر جریان و خروجی هستند و این منابع آبی، جزء منابع آبی تجدیدپذیر بوده و در ژرفای زمین قرار دارند. یعنی این منابع می‌توانست طی هزاران سال گذشته، امروز و حتی هزاران سال آینده مورد بهره‌برداری قرار بگیرد. همچنین مطالعات نشان می‌دهد در شرق کشور، شرایط مناسب و آبخانه‌های مناسب ژرف تجدیدپذیری داریم که مورد استفاده قرار می‌گیرد.»
مشاور آب معاون علمی‌وفناوری ریاست‌جمهوری اظهار داشت: «با چاه‌های مطالعاتی حفرشده با همکاری وزارت نیرو کار مناسبی انجام شده و براساس آن، قسمتی از آب تولیدی مطالعات چاه‌های اکتشافی شرق کشور، طی چند روز گذشته وارد شبکه آبرسانی شهری و روستایی شهرستان نیمروز و هامون شده که برای مردمی که در تامین آب شرب دچار مشکل بودند، امیدوارکننده بود.»
ابراهیمی تصریح کرد: «براساس مطالعات ژئوفیزیک، زمین‌شناسی، ریخت‌شناسی و لرزه‌نگاری متوجه وجود این منابع شدیم. همچنین مطالعات زمین‌شناختی و زمین‌شناسی در اعماق زمین نیز مشخص کرد که ما دارای چنین منابع آبی هستیم. البته براساس بررسی‌ها این فرصت در مجموعه فلات مرکزی ایران دارای این منابع آبی تجدیدپذیر هستیم و امیدواریم در آینده نزدیک با همکاری بخش‌های مختلف دولت، بتوانیم این کار را برای دیگر استان‌ها هم اجرایی کنیم.»
تکنولوژی چاه‌های ژرف، دستاوردی تعیین‌کننده و امیدبخش برای نیازهای آبی
او با تاکید بر اینکه تا امروز از ۳ چاه اکتشافی منابع آبی ژرف بهره‌برداری شده است، بیان داشت: «در حد مطالعات اکتشافی محدودیتی نداریم؛ چراکه مهم‌ترین موضوع‌مان شناخت مخزن است و بعد از اینکه مطالعات تئوری و مدل‌سازی ما برای حفر چاه‌های اکتشافی کامل شد، برای شناخت شرایط کمی‌وکیفی مخازن آب ژرف در پی سنگ‌ها نیاز به حفر چاه‌های بیشتری داریم و محدودیتی در این زمینه نداریم. علاوه‌بر چاه‌هایی که امروز حفر شده، چاه‌های دیگری نیز در آینده حفر خواهد شد. این توفیق بزرگ علمی و فناورانه دستاوردهای تعیین‌کننده و راهبردی و امیدبخشی را برای تامین نیازهای آبی مناطق مطالعه‌شده فراهم خواهد آورد که نویدبخش تغییر مدیریت بیلان آب و اضافه شدن منابع آب ژرف در تهیه و ارائه مدل‌های بیلان آبی حوزه‌های آبی محسوب خواهد شد و افتخاری بزرگ برای شرکت‌های دانش‌بنیان و مجموعه علمی کشور ثبت خواهد شد.»
خروج ۷ هزار مترمکعب آب در شبانه‌روز
مشاور آب معاون علمی‌وفناوری ریاست‌جمهوری گفت: «اولویت تامین آب در تمام مراحل مطالعاتی ما تنها برای آب شرب بوده و خواهد بود. نکته مهم اینکه مجموع خروجی آب از ۳ چاه حفرشده که عمق آنها از هزار و ۷۰۰ متر تا ۳ هزار است، هم در حدود ۷ هزار مترمکعب در شبانه‌روز است.»
او تصریح کرد: «تنها مشخصه بارز آب این منابع ژرف، شوری آب است که به‌دلیل مسیر طولانی‌ای است که این منابع آبی طی می‌کنند، البته با نمک‌زدایی این مشکل حل شده و توانسته‌ایم آب این منابع را وارد شبکه آبرسانی منطقه کنیم. یعنی میزان شوری این آب به‌حدی است که با سیستم‌های نمک‌زدایی، قابل شیرین‌سازی خواهد بود.»