آب و انرژی منابع بسیار مهمی برای رشد اقتصادی هستند. رابطه میان رشد اقتصادی و تقاضا برای انرژی به طور گسترده ای اثبات شده است. تأمین این تقاضا برای انرژی نیازمند وجود آب است. پیش بینی میشود تا سال 2050 تقاضا برای انرژی بیش از 80% و تقاضا برای آب بیش از 55% افزایش یابد. هر روش تولید انرژی بر کمیت و کیفیت منابع آبی موجود تأثیر می گذارد.
در حال حاضر، تولید انرژی سالانه حدود 15% (580 میلیارد متر مکعب) مصرف آب شیرین در دنیا را به خود اختصاص میدهد که از این مقدار تقریبا 66 میلیارد مترمکعب (11%) به منابع باز نمیگردد. به طور میانگین برای استخراج نفت در ازای هر میلیون BTU به 3-8.3 لیتر آب جهت حفاری، سیلابزنی و تحریک مخازن، نیاز است. همچنین در مرحله تولید برق، نیروگاههای برق آبی، هستهای و حرارتی به ترتیب بیشترین میزان مصرف آب را دارا هستند.
میزان آب مصرفی در نیروگاههای برق بر اساس نوع فناوری
مطالعات نشان میدهد، سیستمهای انرژی که دارای سهم قابل توجهی از انرژیهای تجدیدپذیر باشد میتوانند به طور متفاوتی از سیستمهای متکی بر سوختهای فسیلی، بر منابع آب تأثیر بگذارند. میزان مصرف آب در نیروگاههای تجدیدپذیر متفاوت است. برخی از فناوریهای تجدیدپذیر، از قبیل زمین گرمایی و حرارت خورشیدی (CSP) به مقدار آب قابل توجهی برای عملیات نیاز دارند. در مورد انرژی زمین گرمایی، اگر آب مورد استفاده از سیالات استخراج شده از زمین تأمین شود، میزان آب مورد نیاز برای عملیات در حدود 7600 تا 13100 لیتر به ازای هر مگاوات ساعت و در مواردی حتی بیش از این میزان میباشد. درحالیکه، انرژیهای های بادی و خورشیدی فتوولتائیک برای عملیات به هیچ آبی نیاز ندارند و میزان مصرف آب در چرخه ی عمر این نیروگاهها حداقل است که موجب میشود با توسعه این فناوری ها، روند مصرف آب کاهش یابد.
پیشبینیهای جهانی در مورد اثرات توسعه انرژیهای تجدیدپذیر بر مصرف آب در بخش انرژی حاکی از آن است که سیستمهای انرژی که در آنها فناوریهای تجدیدپذیر غالب هستند در مقایسه با سیستمهای متعارف، به مقدار آب کمتری برای تولید برق نیاز دارند. برای مثال در اتحادیه اروپا، انجمن انرژیهای بادی اروپا تخمین زده است که استفاده از انرژی باد در سال 2012 از مصرف 387 میلیارد لیتر آب که معادل مصرف 3 میلیون خانوار در سال است، جلوگیری نموده است. در کشورهای شورای همکاریهای خلیج فارس که در کمآب ترین منطقه جهان قرار دارد،پیش بینی میشود تا سال 2050 تقاضا برای آب 5 برابر میشود. به علاوه، از آن رو که استخراج سوختهای فسیلی به آب تصفیه شده نیاز دارد، به تقاضا برای شیرین سازی آب منجر میشود. اما توسعه انرژیهای تجدیدپذیر در این منطقه میتواند منجر به کاهش 20 تا22 % در آب مصرفی و استحصال شده گردد.
پتانسیل موجود برای کاهش میزان آب استحصالی در تولید برق تا سال 2030 در کشورهای عرب حاشیه خلیج فارس
در ایران با توجه به وضعيت كم آبي كشور در سالهای اخیر، شرايط سختي براي صنعت برق پیش بینی می شود. هم اکنون به دلیل خشکسالی از مجموع ۱۴ درصد ظرفیت تولید برق در سدها کمتر از ۵ درصد برق تولید و عرضه میشود. بنابراین توسعه نیروگاههایی که حداقل نیاز به آب را دارا هستند، همانند نیروگاههای خورشیدی فتوولتائیک و بادی، برای امنیت انرژی و آب در آینده امری ضروری بنظر میرسد که باید مورد توجه مسئولان قرار گیرد.
مرجع: IRENA- RENEWABLE ENERGY IN THE WATER, ENERGY & FOOD NEXUS