بحران آب پشت ديوار نيروگاه‌ها و پالايشگاه‌ها

به گزارش تابناک، پژوهش‌هاي علمي از تفاوت چشمگير مصرف آب ميان فناوري‌هاي توليد برق و ظرفيت قابل‌توجه کاهش مصرف در پالايشگاه‌ها حکايت دارند؛ مسئله‌اي که در مناطق دچار تنش آبي، اهميت بيشتري پيدا مي‌کند. اينکه صنعت انرژي ايران در مجموع چقدر آب مصرف مي‌کند را نمي‌توان به يک عدد ساده محدود کرد. نيروگاه برق، پالايشگاه نفت، مجتمع پتروشيمي و تأسيسات بالادستي نفت و گاز الگو‌هاي متفاوتي از مصرف آب دارند. بخشي از آب برداشت‌شده ممکن است به محيط بازگردد و بخشي ديگر در فرايند‌هايي مانند تبخير از دسترس خارج شود.

گاز را مي‌سوزانيم و مي‌ناليم!

 افزون بر اين، مصرف آب در توليد برق با مصرف آب در استخراج و فرآوري سوخت يکسان نيست و جمع‌زدن آمار اين بخش‌ها بدون بررسي هم‌پوشاني و روش محاسبه، مي‌تواند تصويري نادرست از وضعيت کشور ايجاد کند.

بررسي مطالعات منتشرشده درباره ايران نشان مي‌دهد که دست‌کم در بخش توليد برق و پالايش نفت، هم تفاوت‌هاي جدي ميان فناوري‌ها وجود دارد و هم ظرفيت‌هايي براي کاهش مصرف آب شناسايي شده است. با اين حال، تبديل اين ظرفيت‌ها به نتيجه واقعي نيازمند انتشار آمار عملکرد واحد‌هاي صنعتي است.

تفاوت چشمگير مصرف آب در توليد برق

نيروگاه‌هاي حرارتي براي توليد برق به دفع حرارت نياز دارند و نوع سامانه خنک‌کاري آنها بر ميزان آب موردنياز اثر مي‌گذارد. در سامانه‌هاي خنک‌کاري تر، بخشي از آب به‌ويژه از طريق تبخير مصرف مي‌شود؛ در حالي که سامانه‌هاي خنک‌کاري خشک عمدتاً از هوا براي دفع حرارت استفاده مي‌کنند و مي‌توانند نياز به آب را کاهش دهند. البته خنک‌کاري خشک ممکن است هزينه سرمايه‌گذاري را افزايش دهد و در دماي بالاي هوا بر راندمان توليد اثر بگذارد.

مطالعه‌اي که در اکتبر 2025 در نشريه علمي ساينتفيک ريپورتز منتشر شده، شدت مصرف آب تعدادي از نيروگاه‌هاي ايران را با استفاده از داده‌هاي دوره 2007 تا 2017 بررسي کرده که نتايج اين پژوهش نشان مي‌دهد اختلاف مصرف آب به ازاي توليد برق، ميان نيروگاه‌هاي مختلف قابل‌توجه است.

اهميت انتشار آمار به‌روز مصرف آب نيروگاه‌ها

اين مقايسه نشان مي‌دهد که در نمونه‌هاي بررسي‌شده، شدت مصرف آب در برخي نيروگاه‌هاي بخاري و سيکل ترکيبي با خنک‌کاري تر، چند برابر نيروگاه‌هاي سيکل ترکيبي با شدت مصرف پايين‌تر است. پژوهش، شدت مصرف حدود 0.18 مترمکعب به ازاي هر مگاوات‌ساعت را براي چند نيروگاه سيکل ترکيبي گزارش مي‌کند و مصرف بالاتر برخي واحد‌ها را به استفاده از فناوري خنک‌کاري‌تر مرتبط مي‌داند.

اين اختلاف، اهميت فناوري و شرايط بهره‌برداري را نشان مي‌دهد؛ اما به‌تنهايي ثابت نمي‌کند که همه نيروگاه‌هاي يک گروه، در تمام شرايط عملکرد يکساني دارند. شدت مصرف واقعي به نوع تجهيزات، دماي محيط، ميزان توليد، کيفيت آب و شيوه بهره‌برداري وابسته است. همين مطالعه، متوسط مصرف سالانه آب نيروگاه رامين را در دوره 2007 تا 2017 حدود 22.4 ميليون مترمکعب و نيروگاه نکا را حدود 26.5 ميليون مترمکعب برآورد کرده است. براي نيروگاه بندرعباس رقم 16.3 ميليون مترمکعب و براي نيروگاه مفتح حدود 9 ميليون مترمکعب در سال گزارش شده است.

اين ارقام، داده‌هاي تاريخي‌اند و نمي‌توان آنها را بدون دريافت اطلاعات جديدتر، مصرف قطعي اين نيروگاه‌ها در سال‌هاي 1403 يا 1404 دانست. با اين حال، بزرگي ارقام تاريخي نشان مي‌دهد که چرا انتشار آمار به‌روز مصرف آب نيروگاه‌ها، به‌ويژه در مناطق داراي محدوديت منابع آبي، اهميت دارد.

مصرف آب در فرايند‌هاي پنهان توليد سوخت

در پالايشگاه‌هاي نفت، آب فقط براي خنک‌کاري تجهيزات استفاده نمي‌شود. توليد بخار، برخي فرايند‌هاي جداسازي و پالايش، شست‌وشوي تجهيزات و تأمين نياز‌هاي جانبي نيز به آب وابسته‌اند. نوع نفت خام، فناوري پالايش، کيفيت محصول نهايي و طراحي شبکه آب و فاضلاب، بر مقدار آب موردنياز اثر مي‌گذارند.

مطالعه‌اي منتشر شده در سال 2024 در مجله منابع آب و صنعت (Water Resources and Industry)، امکان کاهش مصرف آب شيرين در يک پالايشگاه ايراني را با استفاده از روش «تحليل پينچ آب» بررسي کرده است. در اين روش، جريان‌هاي مختلف آب و پساب از نظر کيفيت و امکان استفاده مجدد ارزيابي مي‌شوند تا مشخص شود چه مقدار آب تازه را مي‌توان با بازچرخاني جايگزين کرد.

ضرورت ارائه اطلاعات قابل اتکا درباره صنعت پالايش ايران

نتايج اين پژوهش نشان مي‌دهد که در سناريو‌هاي مدل‌سازي‌شده، مصرف آب شيرين مي‌توانست حدود 79 مترمکعب در ساعت، معادل تقريباً 45 درصد يا در سناريوي ديگر حدود 99 مترمکعب در ساعت، معادل تقريباً 56 درصد، کاهش يابد. اين سناريو‌ها همچنين کاهش توليد پساب روغني و بهداشتي را در محدوده 31 تا 52 مترمکعب در ساعت برآورد کرده‌اند.

اين اعداد، صرفه‌جويي بالقوه در يک مطالعه موردي‌اند؛ نه آمار عملکرد همه پالايشگاه‌هاي کشور و نه اثبات اينکه اين ميزان کاهش در عمل محقق شده، با اين حال يافته‌ها نشان مي‌دهد که کاهش نياز به آب تازه فقط به ساخت تجهيزات جديد وابسته نيست و بازطراحي شبکه مصرف، جداسازي جريان‌هاي پساب و استفاده مجدد از آب در فرايند‌هاي سازگار نيز مي‌تواند مؤثر باشد.

براي تبديل اين ظرفيت به اطلاعات قابل اتکا درباره صنعت پالايش ايران، لازم است شرکت‌هاي بهره‌بردار ميزان آب تازه مصرفي، حجم پساب توليدشده، سهم بازچرخاني و نتايج پروژه‌هاي کاهش مصرف را به تفکيک پالايشگاه و سال منتشر کنند.

پتروشيمي و زنجيره نفت و گاز؛ چرا يک عدد ملي کافي نيست؟

پتروشيمي‌ها و تأسيسات فرآوري نفت و گاز نيز در زنجيره انرژي قرار دارند، اما نمي‌توان ميزان مصرف آب آنها را بدون تفکيک فرايند‌ها با مصرف نيروگاه‌ها يا پالايشگاه‌ها جمع کرد. نوع محصول، مقياس توليد، فناوري مورد استفاده و روش تأمين آب، از عوامل تعيين‌کننده در مصرف اين واحدهاست.

در اين بخش بايد ميان آب موردنياز براي توليد محصول، آب مصرفي در سامانه‌هاي خنک‌کاري، آب مورد استفاده براي توليد بخار و آب ورودي به واحد‌هاي تصفيه فاضلاب تفاوت گذاشت. همچنين ممکن است آب در چند مرحله از يک زنجيره صنعتي استفاده شود؛ بنابراين، جمع‌زدن ارقام واحد‌هاي مختلف بدون بررسي احتمال دوباره‌شماري مي‌تواند نتيجه را مخدوش کند.

پژوهش‌هاي مربوط به پساب مجتمع‌هاي پتروشيمي در ايران نيز نشان مي‌دهند که کيفيت خروجي صنعتي بايد به‌صورت دقيق بررسي شود. پساب يک واحد صنعتي صرفاً به دليل تصفيه‌شدن، الزاماً براي استفاده مجدد در همه فرايند‌ها مناسب نيست؛ برخي کاربرد‌ها به تصفيه تکميلي براي کنترل شوري، مواد آلي يا ساير آلاينده‌ها نياز دارند. در نتيجه، ارزيابي مصرف آب در زنجيره نفت، گاز و پتروشيمي بايد هم حجم آب ورودي و هم کيفيت و سرنوشت آب خروجي را در نظر بگيرد. بدون چنين تفکيکي، نه ميزان فشار بر منابع آب مشخص مي‌شود و نه مي‌توان سهم واقعي بازچرخاني را ارزيابي کرد.

ظرفيت ملي در برابر نياز صنايع

يکي از راه‌هاي کاهش برداشت از منابع متعارف، استفاده از پساب تصفيه‌شده شهري و صنعتي است. اين گزينه، به‌ويژه در مناطقي که واحد‌هاي صنعتي در نزديکي تصفيه‌خانه‌ها قرار دارند، مي‌تواند بخشي از نياز آب فرايندي يا خنک‌کاري را تأمين کند؛ البته به شرط تناسب کيفيت پساب با مصرف موردنظر و توجيه‌پذيري هزينه انتقال و تصفيه تکميلي.

بر اساس اظهارات يکي از مسئولان شرکت مهندسي آب و فاضلاب کشور، روزانه حدود 6.3 ميليون مترمکعب فاضلاب در بيش از 300 شهر و روستا جمع‌آوري و تصفيه مي‌شود. در اين گزارش، تعداد تأسيسات تصفيه فاضلاب 322 واحد اعلام شده و سهم صنعت از پساب توليدي، بسيار اندک توصيف شده است.

اين آمار، ظرفيت کلي تصفيه فاضلاب کشور را نشان مي‌دهد؛ اما مشخص نمي‌کند چه ميزان از پساب تصفيه‌شده در دسترس صنايع انرژي قرار دارد، چه حجمي به نيروگاه‌ها و پالايشگاه‌ها تحويل مي‌شود و اين مقدار چه سهمي از کل آب مورد نياز آنها را تشکيل مي‌دهد.

براي سنجش نتيجه واقعي، بايد ميان ظرفيت اسمي تصفيه‌خانه، حجم پساب قابل استفاده، مقدار قراردادي و حجم واقعي تحويل‌شده به صنعت تفاوت گذاشت. علاوه بر اين، بايد مشخص شود استفاده از پساب تا چه ميزان باعث کاهش برداشت آب سطحي، زيرزميني يا شبکه شهري شده است. صرف اعلام اجراي يک طرح انتقال پساب، به‌تنهايي اثبات‌کننده کاهش فشار بر منابع آب نيست.

عملکرد صنايع چطور بايد سنجيده شود؟

آيين‌نامه اجرايي جزء 1 بند «ب» ماده 39 قانون برنامه هفتم پيشرفت، به استفاده صنايع آب‌بر از آب‌هاي متعارف و نامتعارف مي‌پردازد. در ضوابط مربوط به سال نخست اجراي آيين‌نامه، واحد‌هاي صنعتي، معدني، نفت، گاز، پتروشيمي و توليد انرژي و برق با مصرف بيش از 300 هزار مترمکعب در سال در شمار واحد‌هاي آب‌بر قرار گرفته‌اند.

اين چارچوب قانوني، مديريت آب صنايع بزرگ را به موضوعي قابل پيگيري تبديل مي‌کند؛ اما وجود قانون يا تعيين تکليف براي استفاده از منابع نامتعارف، به‌خودي‌خود نشان‌دهنده کاهش مصرف آب متعارف نيست. نتيجه اجراي مقررات بايد با آمار برداشت واقعي، سهم پساب در تأمين نياز، ميزان بازچرخاني و تغييرات مصرف هر واحد سنجيده شود. انتشار منظم اين شاخص‌ها مي‌تواند مشخص کند که آيا سياست‌هاي مديريت آب به کاهش واقعي برداشت منجر شده‌اند يا صرفاً در سطح برنامه و تعهد باقي مانده‌اند.

کمبود آمار يکپارچه‌ براي امکان مقايسه

بررسي منابع علمي و اطلاعات عمومي نشان مي‌دهد که براي برخي نيروگاه‌ها داده‌هاي مشخصي از شدت مصرف آب وجود دارد و درباره يک پالايشگاه ايراني نيز ظرفيت کاهش مصرف آب با روش‌هاي فني برآورد شده است. اما اين داده‌ها، به‌تنهايي پاسخگوي پرسش درباره کل مصرف آب صنعت انرژي ايران نيستند.

براي محاسبه يک رقم ملي قابل دفاع، بايد آمار نيروگاه‌هاي حرارتي، پالايشگاه‌هاي نفت، مجتمع‌هاي پتروشيمي و ديگر واحد‌هاي مرتبط، با سال آماري مشخص و تعاريف يکسان گردآوري شود. سپس بايد روشن باشد که ارقام از برداشت آب حکايت دارند يا مصرف خالص؛ آيا آب برگشتي و بازچرخاني‌شده در آنها لحاظ شده؛ آيا مصرف آب در بخش‌هاي مختلف زنجيره سوخت دوباره‌شماري مي‌شود يا خير.

در نبود چنين مجموعه‌اي، اعلام يک عدد کلي براي کل صنعت انرژي مي‌تواند بيش از آنکه واقعيت را روشن کند، به برداشت نادرست از مقياس مصرف منجر شود. از همين رو، انتشار داده‌هاي تفکيک‌شده و قابل راستي‌آزمايي، بخشي از پاسخ به مسئله مديريت آب در اين بخش است.

مطالبه مشخص از وزارت نيرو و وزارت نفت

براي روشن‌شدن سهم صنعت انرژي از فشار بر منابع آب کشور، وزارت نيرو، شرکت‌هاي توليد برق، وزارت نفت و بهره‌برداران پالايشگاه‌ها و پتروشيمي‌ها بايد اطلاعات زير را به تفکيک واحد و سال منتشر کنند:

حجم برداشت آب از منابع سطحي، زيرزميني، شبکه شهري و پساب تصفيه‌شده.

ميزان مصرف خالص و حجم آب بازگشتي به محيط يا شبکه.

شدت مصرف آب به ازاي هر مگاوات‌ساعت برق يا هر واحد محصول.

نوع فناوري خنک‌کاري و تغييرات آن در سال‌هاي اخير.

حجم پساب توليدي، سهم آب بازچرخاني‌شده و ميزان واقعي استفاده از پساب شهري.

محل استقرار واحد و وضعيت منبع يا حوضه آبريز تأمين‌کننده آن.

ميزان صرفه‌جويي واقعي حاصل از طرح‌هاي بهينه‌سازي، در مقايسه با خط مبناي پيش از اجراي طرح.

اين اطلاعات امکان مي‌دهد مصرف آب صنايع انرژي در کنار وضعيت منابع محلي سنجيده شود و تفاوت ميان وعده‌هاي صرفه‌جويي و نتايج واقعي مشخص شود.

سنجش صنعت انرژي با شاخص آب

نيروگاه‌ها، پالايشگاه‌ها و مجتمع‌هاي پتروشيمي براي ادامه فعاليت به آب نياز دارند؛ اما ميزان اين نياز ثابت نيست و به فناوري، شرايط اقليمي، نوع محصول و شيوه مديريت آب وابسته است. داده‌هاي تاريخي نيروگاه‌هاي ايران تفاوت مصرف ميان واحد‌ها را نشان مي‌دهند و يک مطالعه موردي در صنعت پالايش نيز از امکان کاهش قابل‌توجه مصرف آب شيرين از طريق بازچرخاني و اصلاح فرايند حکايت دارد.

با اين حال، هنوز براي پاسخ دقيق به اين پرسش که کل صنعت انرژي ايران در يک سال مشخص چه ميزان آب برداشت و مصرف مي‌کند، بايد آمار تازه و هم‌سنخ واحد‌هاي مختلف در دسترس باشد. تا آن زمان، ارقام مربوط به چند نيروگاه يا يک پالايشگاه نمي‌توانند جايگزين آمار ملي شوند.

در شرايط تنش آبي، ارزيابي عملکرد صنعت انرژي نبايد تنها بر ظرفيت توليد برق، ميزان پالايش نفت يا حجم توليد محصولات پتروشيمي متکي باشد. شدت مصرف آب، سهم پساب، ميزان بازچرخاني و فشار بر منابع محلي نيز بايد در کنار شاخص‌هاي توليد قرار گيرند. معيار نهايي، نه صرفاً اعلام برنامه‌هاي مديريت آب، بلکه کاهش قابل‌اندازه‌گيري برداشت از منابع متعارف و انتشار داده‌هايي است که امکان بررسي مستقل اين کاهش را فراهم مي‌کنند.