اقتصاد دورانی نمکی که رودخانهها را تمیز نگه میدارد
-
0:01 - 0:03بخاطر بزرگ شدن در ویسکانسین شمالی،
-
0:03 - 0:07طبیعتا در من تعلق خاطری با رودخانه
می سی سی پی شکل گرفته است. -
0:07 - 0:08وقتی کوچک بودم،
-
0:08 - 0:13من و خواهرم با هم سر این که کدام یک از ما
سریعتر م ی س ی س ی پ ی را -
0:13 - 0:16هجی میکرد رقابت داشتیم.
-
0:17 - 0:19وقتی در مدرسه ابتدایی بودم،
-
0:19 - 0:23درباره کاوشگران گذشته مارکوت و
ژولیت و اکتشافات آنها -
0:23 - 0:27همچنین نحوه استفاده آنها از گریت لیکس
و رودخانه می سی سی پی و جویبارهای آن -
0:27 - 0:30برای کشف میدوست و ترسیم
مسیری تجاری به خلیج مکزیک -
0:30 - 0:33مطالعاتی را انجام دادم.
-
0:34 - 0:36در دوران فوق لیسانس
-
0:36 - 0:38شانس این را داشتم که می سی سی پی
را بیرون از پنجره -
0:38 - 0:41آزمایشگاه تحقیقاتی خود در دانشگاه
-
0:41 - 0:43مینوسوتا داشته باشم.
-
0:44 - 0:47طی آن دوره پنج ساله، رودخانه
می سی سی پی را شناختم. -
0:47 - 0:50طبیعت دمدمی آن را شناختم
-
0:50 - 0:53در یک چشم بهم زدن به سمت
خط ساحلی هجوم میآورد، -
0:53 - 0:55و اندکی بعد از آن،
-
0:55 - 0:57خط ساحلی خشکی جلوی
چشمان شما پدیدار میشد. -
0:58 - 1:01امروز، به عنوان یک شیمیدان آلی - فیزیکی،
-
1:01 - 1:03متعهدم که از آموختههایم برای کمک به
-
1:03 - 1:06حفاظت از رودخانههایی مثل
می سی سی پی کمک کنم، -
1:06 - 1:09درمقابله با نمک بیش از حدی که به علت
فعالیت بشر وارد آن میشود. -
1:10 - 1:12چون همانطور که میدانید،
-
1:12 - 1:16نمک چیزی است که رودخانههای
آب شیرین را آلوده میکند. -
1:16 - 1:22میزان غلظت نمک رودخانههای
آب شیرین تنها ۰/۰۵ درصد است. -
1:23 - 1:26و در این سطح، آشامیدن آب
از آنها بی خطر است. -
1:26 - 1:30اما اکثر آب سیاره ما در
اقیانوسها قرار دارد، -
1:30 - 1:34و سطح شوری آب اقیانوس بالای ۳ درصد است.
-
1:34 - 1:38اگر آن را بنوشید سریعا بیمار میشوید.
-
1:38 - 1:43بنابراین اگر حجم نسبی آب اقیانوس
-
1:43 - 1:46را با آب رودخانهها قیاس کنیم،
-
1:46 - 1:49باید گفت که آب اقیانوس را میتوانیم
-
1:49 - 1:52در یک استخر شنای سایز المپیک جای دهیم،
-
1:52 - 1:57آن وقت آب رودخانههای ما در
یک پارچ یک گالنی جا میگیرند. -
1:57 - 2:00پس میزان ارزشمندی این منبع را فهمیدید.
-
2:00 - 2:03اما آیا با آن به عنوان یک منبع
با ارزش برخورد میکنیم؟ -
2:03 - 2:05یا رفتارمان با آن مثل یک قالی کهنه است
-
2:05 - 2:08که از آن به عنوان پادری و برای
تمیز کردن کفشتان استفاده میکنید؟ -
2:09 - 2:13برخورد کردن با رودخانهها مثل یک
قالی کهنه عواقبی جدی به دنبال دارد. -
2:13 - 2:15بیایید نگاهی بندازیم.
-
2:15 - 2:19ببینیم یک قاشق چایخوری نمک چه اثری دارد.
-
2:20 - 2:22اگر یک قاشق چایخوری نمک را
-
2:22 - 2:25به استخر شنای المپیکی از آب
اقیانوس اضافه کنیم، -
2:25 - 2:28آب اقیانوس همان گونه باقی میماند.
-
2:28 - 2:30اما اگرهمین مقدار را به این پارچ یک گالنی
-
2:30 - 2:33از آب شیرین رودخانه اضافه کنیم،
-
2:33 - 2:36ناگهان، برای آشامیدن خیلی شور میشود.
-
2:37 - 2:38پس نکته اینجاست
-
2:38 - 2:44چون رودخانهها، در قیاس
با اقیانوسها کوچکترند، -
2:44 - 2:47نسبت به اقدامات بشر آسیب پذیرتر هستند،
-
2:47 - 2:49و باید از آنها محافظت کنیم.
-
2:50 - 2:52اخیرا با تحقیقی برخورد کردم
-
2:53 - 2:56که میزان سلامت رودخانههای
دنیا را بررسی کرده بود. -
2:56 - 2:59و کاملا انتظار داشتم که رودخانههای
ناسالم و آلوده را در مناطقی -
2:59 - 3:04که کمبود آب و توسعههای پیشرفته
صنعتی وجود داشت ببینم. -
3:04 - 3:07آلودگی را بیشتر درنواحی
شمالی چین و هندوستان دیدم. -
3:08 - 3:12حیرت زده شدم وقتی مقالهای از
سال ۲۰۱۸ را خواندم، -
3:12 - 3:17که در آن از ۲۳۲ رودخانه در
سرتاسر ایالات متحده -
3:17 - 3:19برای نمونه برداری استفاده شده بود.
-
3:19 - 3:21و از میان آنها،
-
3:21 - 3:25۳۷ درصد افزایش سطح شوری داشتند.
-
3:25 - 3:27آنچه بیشتر مایه تعجب است
-
3:27 - 3:30آنهایی که بیشترین افزایش را داشتند
-
3:30 - 3:33در شرق ایالات متحده یافت شدند
-
3:33 - 3:35نه درقسمتهای خشک جنوب غربی.
-
3:35 - 3:38مولفان این تحقیق فرضشان بر این بود که
-
3:38 - 3:43این اتفاق بخاطر نمکی بوده که برای
یخ زدایی جادهها استفاده شده است. -
3:44 - 3:46بطور بالقوه، منبع دیگر این نمک از
-
3:46 - 3:50پسابهای شور صنعتی است.
-
3:50 - 3:55همانطور که میبینید، فعالیتهای بشری
میتواند رودخانههای آب شیرین ما را به آبی -
3:55 - 3:58تبدیل کند که بیشتر شبیه آب اقیانوس هاست.
-
3:58 - 4:01پس لازم است پیش از این که دیر
شود دست به کار شویم. -
4:02 - 4:04و من پیشنهادی دارم.
-
4:05 - 4:09میتوانیم یک راهکار دفاعی
سه مرحله ای را اتخاذ کنیم، -
4:09 - 4:14و اگر کاربران آب صنعتی این
راهکار دفاعی را به کار گیرند، -
4:14 - 4:19قادریم رودخانههایمان را در
موقعیتی ایمنتر قرار دهیم. -
4:19 - 4:21گام اول آن،
-
4:21 - 4:24استخراج آب کمتر از رودخانه
-
4:24 - 4:28از طریق پیاده سازی عملیاتهای
بازیافت و استفاده مجدد ازآب است. -
4:28 - 4:30گام دوم،
-
4:30 - 4:34لازم است نمک را از پسابهای
شور صنعتی بزداییم -
4:34 - 4:37و بعد از بازیافت برای مقاصد
دیگر دوباره استفاده کنیم. -
4:38 - 4:42و گام سوم، لازم است مصرف کنندگان نمکی که
اینک نمکشان را از معادن به دست می آورند را -
4:42 - 4:45به مصرف کنندگانی تبدیل کنیم که
-
4:45 - 4:49نمکشان از منابع بازیافتی تامین میکنند.
-
4:50 - 4:53این مکانیسم دفاعی سه مرحلهای
هم اکنون در حال اجرا است. -
4:53 - 4:56این طرحها در چین شمالی و
هندوستان در حال اجرا هستند -
4:56 - 4:59تا به احیا مجدد رودخانهها کمک کنند.
-
4:59 - 5:01اما پیشنهادم این است که
-
5:01 - 5:05از این راهکار دفاعی برای حفاظت
از رودخانهها استفاده کنیم، -
5:05 - 5:07تا نیازی به احیا مجدد آنها نباشد.
-
5:08 - 5:12و خبر خوب این که فناوری انجام
این کار را در اختیارداریم. -
5:12 - 5:13به کمک غشاها.
-
5:14 - 5:17غشاها قادرند آب و نمک را سوا کنند.
-
5:18 - 5:21سالهاست که غشاها را در اختیار داریم،
-
5:21 - 5:26آنها بر پایه مواد پلیمری
هستند که بر اساس اندازه -
5:26 - 5:28یا بر اساس بار تفکیک میکنند.
-
5:28 - 5:32غشاهایی که برای نمک زدایی
از آب استفاده میشوند -
5:32 - 5:35عموما تفکیک کردنشان بر اساس بار است.
-
5:35 - 5:38این غشاها دارای بار منفی شده،
-
5:38 - 5:40و به دفع یونهای کلرید دارای بار منفی
-
5:40 - 5:43که درون نمک حل شده قرار دارد کمک میکنند.
-
5:44 - 5:48بنابراین، همانطور که گفتم، این غشاها
را سالهاست که در اختیار داریم، -
5:48 - 5:55و در حال حاضرهر دقیقه ۲۵ میلیون
گالن آب را تصفیه میکنند. -
5:55 - 5:57حتی شاید بیشتر از آن.
-
5:58 - 5:59کاراییشان بیشتر از اینهاست.
-
6:00 - 6:05این غشاها بر پایه اسمز معکوس عمل میکنند.
-
6:05 - 6:10اسمز فرایندی طبیعی است
که در بدن ما اتفاق میافتد-- -
6:10 - 6:12همون جوری که سلولهای ما کار میکنند.
-
6:12 - 6:16اسمز جایی رخ میدهد که دو اتاقک داریم
-
6:16 - 6:19که دو سطح از غلظت نمک را تفکیک میکند.
-
6:19 - 6:21یکی با سطح غلظت نمک کمتر
-
6:21 - 6:24و دیگری با سطح غلظت نمک بیشتر.
-
6:24 - 6:28عامل جدایی این دو اتاقک همان
غشا نیمه نفوذپذیر است. -
6:28 - 6:30تحت فرایند اسمز طبیعی،
-
6:30 - 6:34اتفاقی که می افتد انتقال آب ازغشاء
است که به طور کاملا طبیعی -
6:34 - 6:36از محلی که غلظت نمک پایینتر است
-
6:36 - 6:39به محلی که غلظت نمک بیشتراست،
-
6:39 - 6:41صورت میگیرد تا توازن برقرار شود.
-
6:42 - 6:46اسمز معکوس، وارونه کردن
این فرایند طبیعی است. -
6:46 - 6:48و برای نائل شدن به این روند معکوس،
-
6:48 - 6:53آنچه باید انجام داد اعمال فشار به
طرفی است که غلظت بالا دارد -
6:53 - 6:57برای این کارآب را به جهت مخالف میرانیم.
-
6:57 - 7:01و بنابراین سمت غلیظ تر شورتر شده،
-
7:01 - 7:02غلظت بیشتری پیدا میکند،
-
7:02 - 7:06و سطح رقیق تر آب تصفیه میشود.
-
7:06 - 7:11با استفاده از اسمز معکوس،
پساب صنعتی را میگیریم -
7:11 - 7:16و تا ۹۵٪ آن را به آب خالص تبدیل میکنیم،
-
7:16 - 7:20تنها ۵٪ آن مخلوطی غلیظ از نمک است.
-
7:21 - 7:24حال، این ۵٪ مخلوط نمکی
-
7:24 - 7:26پساب نیست.
-
7:26 - 7:29دانشمندان غشاهایی را ساخته اند
-
7:29 - 7:33که به گونهای تغییر کردهاند تا اجازه
عبور برخی نمکها را بدهند -
7:33 - 7:34و برخی دیگر را ندهند.
-
7:35 - 7:36با استفاده از این غشاها،
-
7:36 - 7:39که معروف به غشاهای نانوفیلتراسیون هستند،
-
7:39 - 7:43اکنون میتوان این ۵٪ محلول نمکی را به
-
7:43 - 7:46محلول نمک خالص تبدیل کرد.
-
7:47 - 7:52بنابراین، در مجموع، با استفاده از اسمز
معکوس وغشاهای نانوفیلتراسیون، -
7:52 - 7:54میتوانیم پساب صنعتی را
-
7:54 - 7:58به منبعی از آب و نمک تبدیل کنیم.
-
7:59 - 8:00و با این کار،
-
8:00 - 8:05به ارکان شماره یک و دو این راهکار
دفاعی از رودخانه دست بیابیم. -
8:06 - 8:10این راهکار را به کاربران
آب صنعتی معرفی کردم، -
8:10 - 8:13و پاسخ معمول این بوده که،
-
8:13 - 8:16«درسته، اما کی قراره از
این نمکها استفاده کنه؟» -
8:16 - 8:19برای همین ستون سوم اهمیت بالایی دارد.
-
8:19 - 8:23لازم است افرادی که نمک
معادن را مصرف میکنند -
8:23 - 8:26به مصرف کنندگان نمک بازیافتی تبدیل کنیم.
-
8:26 - 8:29خب این مصرف کنندگان چه کسانی هستند؟
-
8:29 - 8:31خب، سال ۲۰۱۸ در ایالات متحده،
-
8:31 - 8:36فهمیدم که ۴۳ درصد نمک مصرف شده در آمریکا
-
8:36 - 8:40برای یخزدایی از جادهها استفاده شده است.
-
8:40 - 8:44۳۹ درصد در صنایع شیمیایی به کار رفته.
-
8:44 - 8:46بیایید نگاهی به این دو کاربرد داشته باشیم.
-
8:47 - 8:50خب، شوکه شدم.
-
8:50 - 8:53در زمستان ۲۰۱۹-۲۰۱۸
-
8:53 - 8:56یک میلیون تن نمک
-
8:56 - 9:00در جادههای ایالت پنسیلوانیا
استفاده شده بود. -
9:01 - 9:03یک میلیون تن نمک برای پر کردن
-
9:03 - 9:06دو سوم ساختمان امپایر استیت کافی است.
-
9:07 - 9:11آن یک میلیون تن نمکی که از
زمین استخراج میشود، -
9:11 - 9:13در جادههای ما به کار میرود،
-
9:13 - 9:16سپس به درون محیط زیست
و رودهای ما شسته میشود. -
9:18 - 9:21بنابراین پیشنهاد این است که
حداقل با تامین نمک از -
9:21 - 9:25پسابهای صنعتی،
-
9:25 - 9:27از رفتن آنها به رودها،
-
9:27 - 9:30و استفاده آنها در جادهها جلوگیری کنیم.
-
9:30 - 9:33بنابراین زمانی که در بهار
با آب شدن یخها مواجه ایم -
9:33 - 9:36و این میزان بالای جاری شدن نمک را داریم،
-
9:36 - 9:38حداقل رودخانهها در وضعیت
بهتری برای دفاع از -
9:38 - 9:41خود علیه آن باشند.
-
9:42 - 9:43حال به عنوان یک شیمیدان،
-
9:43 - 9:48فرصتی که بسیار مشتاق آن بودم
-
9:48 - 9:52معرفی مفهوم نمک دورانی
در صنایع شیمیایی است. -
9:53 - 9:57صنعت کلر- قلیایی بی نظیر است.
-
9:58 - 10:01صنعت کلرـ قلیایی منبع اپوکسیهاست،
-
10:02 - 10:04منبعی برای اورتانها و حلالها
-
10:04 - 10:08و شماری از محصولات مفیدی که در زندگی
ما به طور روزمره مصرف میشوند. -
10:09 - 10:13و از نمک کلراید سدیم به عنوان
ماده اصلی استفاده میکند. -
10:14 - 10:16پس ایده این است،
-
10:16 - 10:19که در وهله نخست، نگاهی به
اقتصاد خطی بیاندازیم. -
10:19 - 10:22در اقتصاد خطی، نمک از معدن استخراج میشود،
-
10:22 - 10:24پس از پشت سر گذاشتن فرایند کلر- قلیایی،
-
10:24 - 10:26به ماده شیمیایی اولیه تبدیل میشود،
-
10:26 - 10:29که قابلیت تبدیل شدن به محصولات جدید دیگر
-
10:29 - 10:31یا محصولات کاربردی تر را دارد.
-
10:31 - 10:34اما طی این فرایند تبدیل،
-
10:34 - 10:38اغلب اوقات، نمک به عنوان
فرآورده ای فرعی دوباره تولید شده -
10:38 - 10:40و سرانجام درون پسابهای صنعتی یافت میشود.
-
10:41 - 10:46بنابراین ایده این است که میتوانیم
این شکل دورانی را معرفی کنیم، -
10:47 - 10:51و آب و نمک را از جریانات پساب صنعتی
-
10:51 - 10:53کارخانهها بازیافت کنیم،
-
10:53 - 10:57و برای فرایند کلر- قلیایی ارسال کنیم.
-
10:58 - 11:00نمک دورانی
-
11:00 - 11:02حال اثرگذاری آن چه میزان است؟
-
11:02 - 11:05خب، این مثال را درنظر بگیرید.
-
11:05 - 11:08۵۰ درصد تولید پروپلین اکسید دنیا
-
11:08 - 11:11از طریق فرایند کلرـ قلیایی انجام میشود.
-
11:11 - 11:17و به طور کل سالانه حدودا
پنج میلیون تن پروپلین اکسید -
11:17 - 11:19در دنیا ساخته میشود.
-
11:20 - 11:24بنابراین پنج میلیون تن نمک معدن از طریق
-
11:24 - 11:28فرایند کلرـ قلیایی به پروپلین
اکسید تبدیل میشود، -
11:28 - 11:30و حین این فرآیند،
-
11:30 - 11:34پنج ملیون تن نمک روانه پسابها میشود.
-
11:35 - 11:36۵ میلیون تن نمک،
-
11:36 - 11:39برای پر کردن سه ساختمان
امپایر استیت کافی است. -
11:40 - 11:42و این میزان سالیانه است.
-
11:42 - 11:48بنابراین میتوانید ببینید که نمک دورانی
چگونه میتواند سدی برای در امان ماندن -
11:48 - 11:52رودهای ما از سرازیر شدن
نمک به سوی آنها باشد. -
11:52 - 11:54شاید با خودتان بگویید،
-
11:54 - 11:58عجب! این همه سال غشاها را در اختیار داشتیم
-
11:58 - 12:02آن وقت چرا در بازیافت پساب استفاده نشدند؟
-
12:03 - 12:05خب، مشکل اصلی این است،
-
12:05 - 12:08که برای اجرای طرح استفاده مجدد
از پساب پول لازم است. -
12:08 - 12:10دوما،
-
12:10 - 12:13آب در این مناطق بی ارزش است.
-
12:13 - 12:15تا مادامی که دیر شود.
-
12:15 - 12:20واقف هستید که اگر برای پایداری
آب شیرین چاره ای نکنیم، -
12:20 - 12:22با عواقبی جدی مواجه میشویم.
-
12:22 - 12:25کافی است تنها از یکی از بزرگترین
تولیدکنندگان مواد شیمیایی جهان -
12:25 - 12:29که سال گذشته بخاطر پایین آمدن
سطح رود راین در آلمان -
12:29 - 12:33دچار خسارت ۲۸۰ میلیون دلاری شد سوال کنید.
-
12:34 - 12:38میتوانید از ساکنان کیپ تاون
در آفریقای جنوبی بپرسید، -
12:38 - 12:42که بخاطر تجربه خشکسالی برای سالیان
متمادی منابع آبی آنها کاملا خشک شده -
12:42 - 12:45و از آنها خواسته شده که موقع
توالت رفتن آب مصرف نکنند. -
12:46 - 12:48بنابراین همانطور که مشاهده میکنید،
-
12:48 - 12:50با کمک غشاها راهکارهایی داریم،
-
12:50 - 12:55تا بتوانیم آب خالص تامین کنیم،
-
12:55 - 12:57نمک خالص تامین کنیم،
-
12:57 - 12:59با کمک غشاها به هردو آنها دست پیدا کنیم،
-
12:59 - 13:02تا به حفاظت از رودخانهها
برای نسلهای آینده کمک کنیم. -
13:03 - 13:04متشکرم.
-
13:04 - 13:07(تشویق)
- Title:
- اقتصاد دورانی نمکی که رودخانهها را تمیز نگه میدارد
- Speaker:
- تینا آرووود
- Description:
-
طی زمستان ۲۰۱۹-۲۰۱۸، تنها یک میلیون تن نمک در جادههای یخزده ایالت پنسیلوانیا به کار رفته است. استفاده از نمک مثل این مورد برای استفادههای صنعتی اغلب به آبهای شیرین رودخانهها ختم میشود، آب آنها را غیر قابل آشامیدن کرده و به بحران رو به افزون جهانی کمک میکند. چطور میتوانیم از این منابع طبیعی ارزشمند بهتر محافظت کنیم؟ تینا آرووود، شیمیدان آلی- فیزیکی طرح سه گانه ای را برای بیرون نگهداشتن نمک از رودخانههایمان ارائه میدهد-- و اقتصاد نمکی دورانی را خلق میکند که محصولات ثانویه صنعتی را به منابعی ارزشمند تبدیل میکند.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 13:19
Leila Ataei approved Persian subtitles for A circular economy for salt that keeps rivers clean | ||
Leila Ataei edited Persian subtitles for A circular economy for salt that keeps rivers clean | ||
Ehsan Memari accepted Persian subtitles for A circular economy for salt that keeps rivers clean | ||
Ehsan Memari edited Persian subtitles for A circular economy for salt that keeps rivers clean | ||
Ehsan Memari edited Persian subtitles for A circular economy for salt that keeps rivers clean | ||
Ehsan Memari edited Persian subtitles for A circular economy for salt that keeps rivers clean | ||
Ehsan Memari edited Persian subtitles for A circular economy for salt that keeps rivers clean | ||
Ehsan Memari edited Persian subtitles for A circular economy for salt that keeps rivers clean |