ما هي تحلية المياه؟ تحلية مياه البحر هي عملية إزالة الأملاح والشوائب من مياه البحر من خلال الوسائل التكنولوجية، وتحويلها إلى مياه عذبة صالحة للشرب أو للزراعة. إن 97.51 تيرابايت 3 تيرابايت من موارد الأرض المائية هي مياه البحر عالية الملوحة، بينما 2.51 تيرابايت 3 تيرابايت فقط هي موارد المياه العذبة، ومعظمها محبوس في الأنهار الجليدية. ولذلك، أصبحت تحلية مياه البحر حلاً أساسياً للبلدان التي تعاني من ندرة المياه في جميع أنحاء العالم للتغلب على القيود المفروضة على الموارد، وفي العديد من المناطق الساحلية، فقد ارتقت من تدبير تكميلي إلى ركيزة استراتيجية.
ما هي أنظمة تحلية المياه الرئيسية الثلاثة؟
في الوقت الحالي، شكلت تقنيات معالجة مياه البحر السائدة ثلاثة أنظمة رئيسية، لكل منها تطبيقاته ومزاياه المناسبة.
تقنية أطباء بلا حدود
① تقنية التقطير الوميضي متعدد المراحل (MSF) ناضجة وموثوقة. وهي تعمل عن طريق خفض الضغط تدريجيًا لتبخير مياه البحر المسخّنة مسبقًا وتكثيفها على الفور. وتقل درجات حرارة التشغيل عن 120 درجة مئوية، مما يجعلها مناسبة لمشاريع الحرارة والطاقة المدمجة واسعة النطاق. على سبيل المثال، تستخدم محطة الجبيل لتحلية المياه في المملكة العربية السعودية هذه التقنية، حيث تنتج 460,000 متر مكعب من المياه العذبة يوميًا، مما يجعلها أكبر محطة تقطير فلاش متعددة المراحل في العالم.
تقنية MED
② تتطور تقنية التقطير متعدد التأثيرات (MED) ذات درجات الحرارة المنخفضة بسرعة نظرًا لخصائصها الموفرة للطاقة. درجات حرارة التشغيل أقل من 70 درجة مئوية. وتتكون محطة الطويلة A1 لتحلية المياه في الإمارات العربية المتحدة من 14 وحدة وتنتج 240,000 متر مكعب من المياه العذبة يوميًا، وهي بمثابة معيار لهذا النوع من التكنولوجيا.
تقنية التناضح العكسي
③ أصبحت تقنية التناضح العكسي التقنية الأسرع نموًا بسبب انخفاض استهلاكها للطاقة. في درجة الحرارة المحيطة، يدفع الضغط العالي جزيئات الماء عبر غشاء شبه نافذ ويحتفظ بالأملاح. فعلى سبيل المثال، تُعد محطة تحلية مياه البحر في عسقلان في إسرائيل أكبر مشروع لتحلية المياه بالتناضح العكسي في العالم، حيث تنتج 330,000 متر مكعب من المياه العذبة يوميًا. ومن خلال التحسين التكنولوجي الأمثل، خفضت إسرائيل تكلفة الطن الواحد من المياه من 1 تيرابايت إلى 1.02 تيرابايت في عام 1985 إلى 48 سنتاً في عام 2005.
لماذا أصبحت تحلية مياه البحر شائعة جداً؟
يعتمد اعتماد معالجة مياه البحر على نطاق واسع على الممارسات الخاصة بالسياق والآليات الراسخة.
- وباعتبارها دولة تواجه ندرة شديدة في المياه، تعتمد إسرائيل على تحلية المياه في 701 تيرابايت إلى 3 تيرابايت من إمدادات مياه الشرب. من خلال النماذج القائمة على السوق مثل BOT و BOO، تقدم الحكومة رأس المال الخاص، وتضمن الحد الأدنى من أحجام وأسعار الشراء، وبالتالي تقلل من مخاطر الاستثمار.
- وتستخدم العديد من دول الشرق الأوسط نموذج الإنتاج المشترك للطاقة والمياه، حيث تعتمد على البخار والكهرباء من محطات توليد الطاقة لتشغيل مرافق تحلية المياه. وتستخدم محطة الفجيرة لتحلية المياه في الإمارات العربية المتحدة تقنية التوليد المشترك للأغشية الحرارية لإنتاج 454,000 متر مكعب من المياه يومياً، مما يحقق التوازن بين التكلفة والكفاءة.
- ويوفر الاتحاد الأوروبي ما يصل إلى 801 تيرابايت إلى 3 تيرابايت من التمويل لمشاريع تحلية المياه في الدول الأعضاء في الاتحاد الأوروبي في منطقة البحر الأبيض المتوسط.
- تتعامل اليابان مع مشاريع تحلية المياه كمشاريع خدمة عامة، حيث تغطي الحكومة المركزية 851 تيرابايت 3 تيرابايت من تكاليف بناء محطات تحلية المياه في جزيرة أوكيناوا.
- تشارك شركات كورية جنوبية مثل شركة دوسان للصناعات الثقيلة في بناء محطة تحلية المياه بالأغشية الحرارية على نطاق واسع في المملكة العربية السعودية، مستفيدة من مزاياها التكنولوجية. ومن المقرر أن ينتج هذا المشروع 880,000 متر مكعب من المياه العذبة يومياً.
ما هي اتجاهات التطوير المستقبلية لمعالجة مياه البحر؟
في الوقت الحالي، تتجه تحلية مياه البحر نحو التكامل التكنولوجي والتحول الأخضر. وهكذا، أصبحت العمليات الحرارية والغشائية المدمجة واقتران الطاقة المتجددة بتحلية المياه اتجاهات سائدة. يستبدل الشرق الأوسط تدريجياً محطات التحلية الحرارية التقليدية بالأنظمة القائمة على الأغشية محل محطات التحلية الحرارية التقليدية، بينما تركز الشركات الأمريكية واليابانية على البحث والتطوير في مجال أغشية التناضح العكسي وأجهزة استرداد الطاقة، محققةً كفاءة في استرداد الطاقة تتجاوز 95%. وقد اعتمدت أكثر من 130 دولة في جميع أنحاء العالم هذه التكنولوجيا، حيث تنتج أكثر من 37.75 مليون متر مكعب من المياه المحلاة يومياً، يستخدم 80% منها لإمدادات مياه الشرب، لتصبح ضمانة مهمة للأمن المائي.
