لا تمثل موارد المياه العذبة سوى 2.51 تيرابايت 3 تيرابايت من سطح الأرض، وأصبحت ندرة المياه مشكلة عالمية كبرى. وقد أصبحت معدات معالجة المياه المحلاة أداة أساسية لحل هذه المعضلة، مما أدى إلى العديد من المعايير التكنولوجية وحالات التطبيق الكلاسيكية.
ما هي التقنيات الرئيسية لمعدات معالجة مياه التحلية؟
تقنية التناضح العكسي هي التقنية السائدة حاليًا في مجال تحلية المياه. وقد أثبتت المملكة العربية السعودية، بصفتها البلد الذي يتمتع بأعلى إنتاج لتحلية مياه البحر في العالم، مستوى التطبيق الناضج لهذه التقنية في مشاريعها ذات الصلة.
مشروع الشعيبة 3 المستقل للمياه المستقل
يضم مشروع الشعيبة 3 المستقل للمياه في المملكة العربية السعودية جهاز تحلية مياه بالتناضح العكسي بطاقة معالجة يومية تبلغ 600,000 متر مكعب، لتلبية الاحتياجات اليومية لمياه الشرب لمليوني شخص. ويستخدم المشروع وحدات غشاء التناضح العكسي عالية الكفاءة مقترنة بنظام عاكس متكامل متوسط الضغط بقدرة 6.6 ميجاواط، مما نجح في التحكم في استهلاك المياه إلى 2.773 كيلوواط/ساعة لكل طن. ومن خلال تصميم مبتكر لتخطيط مبيت الغشاء، يتم تركيب سدادات في أنابيب مياه المنتج للأغشية الثالثة والرابعة، مما يحقق الفصل الفعال لمياه المنتج ذات الملوحة العالية والمنخفضة الملوحة. وهذا يقلل من استهلاك الطاقة في عملية الضغط ويحسن جودة النفايات السائلة بشكل أكبر، ويتكيف بشكل مثالي مع الظروف الطبيعية القاسية في الشرق الأوسط، التي تتميز بارتفاع درجة الحرارة والملوحة العالية.
إذا كان مشروع المملكة العربية السعودية يمثل أعلى مستوى من معدات معالجة المياه المحلاة على نطاق واسع على اليابسة، فإن مشروع تحلية المياه في قاع البحر في النرويج قد فتح سيناريوهات تطبيق جديدة تمامًا.
محطة تحلية مياه البحر فلوشن وان لتحلية المياه تحت سطح البحر
قامت شركة نرويجية ناشئة بتطوير “Flocean One”، وهي آلة تحلية مياه بالتناضح العكسي تحت سطح البحر، ومن المقرر أن يبدأ تشغيلها في النصف الأول من عام 2026. وستكون هذه أول منشأة لتحلية المياه تحت سطح البحر تعمل تجارياً في العالم. تتخلى معدات معالجة المياه المحلاة عن التصميم التقليدي للمحطة القائمة على اليابسة، وبدلاً من ذلك تستخدم الضغط الهيدروستاتيكي الطبيعي للمحيط بعمق 300-600 متر لدفع تسرب مياه البحر. وبالمقارنة مع المعدات البرية التقليدية، يمكن تقليل استهلاك الطاقة بمقدار 301 تيرابايت إلى 501 تيرابايت إلى 501 تيرابايت إلى 3 تيرابايت. وفي الوقت نفسه، تعمل المستويات المنخفضة للغاية من البكتيريا والملوثات العضوية في بيئة أعماق البحار على تبسيط عملية المعالجة المسبقة. وعلاوة على ذلك، يسمح تصميمه المعياري لوحدة واحدة بتلبية الاحتياجات اليومية من المياه لـ 37,500 شخص، مع انخفاض الاستثمار الرأسمالي لكل وحدة من السعة بمقدار 7 إلى 8 مرات مقارنة بالحلول التقليدية.
أصبحت معدات معالجة مياه التحلية صديقة للبيئة
ركز التطور التكنولوجي لمعدات معالجة مياه التحلية باستمرار على اتجاهين أساسيين هما تحسين كفاءة الطاقة والتوافق البيئي.
يشتمل مشروع الشعيبة 3 السعودي على محطة طاقة كهروضوئية بقدرة 65 ميجاواط، والتي يمكن أن توفر 150 مليون كيلوواط ساعة من الكهرباء الخضراء سنويًا، لتحل محل توليد الطاقة التقليدية التي تعمل بالنفط. وهذا لا يقلل فقط من سعر وحدة المياه من 1 تيرابايت 0.013 إلى 1 تيرابايت 0.022 للمتر المكعب، بل يقلل أيضًا من استهلاك 150,000 طن من الفحم القياسي.
تقلل آلة تحلية المياه بالتناضح العكسي في قاع البحر في النرويج من تأثيرها على النظام البيئي البحري من خلال تصميمات تعالج العوامل الكيميائية بشكل غير ضار وتتجنب تصريف المحلول الملحي المركز في المناطق الحساسة بيئياً.
من التكرار المستمر لـ تكنولوجيا تحلية مياه البحر إلى الاختراقات المبتكرة في نماذج التطبيقات، قمنا بتعزيز التنمية المنسقة لقطاعي الطاقة وحماية البيئة. ومن خلال التكامل العميق بين التقنيات الكهروضوئية وتقنيات تخزين الطاقة ومعدات معالجة المياه المحلاة، والاعتماد الواسع النطاق للأشكال المبتكرة مثل الأنظمة تحت سطح البحر والأنظمة المعيارية، سننشر هذه الأجهزة في المزيد من المناطق التي تعاني من ندرة المياه حول العالم، مما يضخ زخماً مستمراً في بناء نظام عالمي مستدام للأمن المائي.
