يعتمد أكثر من 300 مليون شخص في جميع أنحاء العالم على المياه المحلاة، ومع ذلك فإن كل قطرة من المياه العذبة تأتي بتكلفة عالية - سواء من الناحية المالية أو البيئية. ومع اشتداد ندرة المياه في العالم، يُنظر إلى تكنولوجيا تحلية المياه كحل رئيسي لأزمة المياه العذبة. وفي الوقت الحالي، هناك أكثر من 18,000 محطات تحلية المياه في جميع أنحاء العالم توفر مياه الشرب لأكثر من 300 مليون شخص. من الاستهلاك العالي للطاقة إلى التأثيرات البيئية، فإن مسار تطوير محطات تحلية المياه ليس سلسًا على الإطلاق.
ويتمثل التحدي الأكثر إلحاحًا الذي يواجه تحلية المياه في طلبها المرتفع للغاية للطاقة. وتتطلب كلتا الطريقتين السائدتين - التناضح العكسي والتقطير - مدخلات كبيرة من الطاقة.
وتعتمد عملية التناضح العكسي على مضخات عالية الضغط لدفع مياه البحر عبر أغشية شبه نفاذية، بينما يتضمن التقطير تسخين مياه البحر لتبخيرها ثم تكثيفها. وتستلزم كلتا العمليتين استهلاكاً هائلاً للطاقة. فإنتاج متر مكعب واحد من المياه العذبة يستهلك حوالي 3-4 كيلوواط/ساعة من الكهرباء.
ويترجم هذا الاستهلاك المرتفع للطاقة إلى تكاليف تشغيلية باهظة، مما يجعل المياه المحلاة عموماً أكثر تكلفة من مصادر المياه التقليدية. وتشير الإحصاءات إلى أن تكاليف الكهرباء ونفقات الاستهلاك تشكل أكبر عنصرين من عناصر تكاليف تحلية المياه، حيث تمثل نسبة كبيرة من إجمالي النفقات.
تولد تحلية مياه البحر كميات كبيرة من المحلول الملحي، وهو محلول ذو ملوحة أعلى من مياه البحر الأصلية. ويؤدي التصريف المباشر في المحيط إلى تغيير ملوحة المياه ودرجة الحرارة والتركيب الكيميائي، مما يؤدي إلى تعطيل الموائل البحرية ومناطق التكاثر.
منطقة بحر بوهاي هي بحر مغلق مع تيارات بطيئة الحركة، وتفتقر إلى ظروف هجرة المياه المالحة إلى المياه العميقة. ويشير الخبراء إلى أن درجة الملوحة القصوى التي تتحملها معظم الكائنات الحية في بحر بوهاي تتراوح بين 33 ‰ و36 ‰. ويمكن أن تكون الملوحة التي تتجاوز 40 ‰ قاتلة لبعض الأنواع.
ولمنع تآكل المعدات وتكلسها، تتطلب عمليات تحلية المياه إضافات كيميائية (مثل مثبطات التكلس والمبيدات الحيوية)، والتي قد تشكل مخاطر محتملة على البيئة البحرية.
ويؤثر التصريف الدافئ أيضًا على درجات حرارة المياه الساحلية، مما قد يؤدي إلى نمو متفجر وتركيزات عالية من بعض العوالق، مما يؤدي إلى تكاثر الطحالب الضارة.
يمكن لخطوط أنابيب السحب أن تمتص الحياة البحرية مثل الأسماك والروبيان والعوالق إلى الآلات، مما يشكل تهديدًا للكائنات البحرية. وغالباً ما يتم التغاضي عن هذه التأثيرات البيئية غير المباشرة، ومع ذلك فإن آثارها التراكمية طويلة الأجل كبيرة.
تتميز أغشية التناضح العكسي المستخدمة حاليًا على نطاق واسع بالعديد من العيوب: القابلية للتلوث والتلف والعمر الافتراضي المحدود. يقلل تلوث الغشاء من التدفق، مما يستلزم التنظيف المتكرر واستبدال وحدات الغشاء، مما يزيد من تكاليف الصيانة والتعقيد التشغيلي.
تحتكر الشركات الأجنبية إلى حد كبير أغشية التناضح العكسي لتحلية مياه البحر. وفي حين أن الأغشية المنتجة محلياً أرخص ثمناً، إلا أن جودتها لا تزال متخلفة عن مثيلاتها من الشركات العالمية المصنعة للأغشية. وهذا يزيد من ارتفاع تكاليف الاستثمار في مشاريع تحلية المياه.
بالإضافة إلى ذلك، تتطلب عمليات المعالجة المسبقة لمياه البحر المزيد من التحسين. وتختلف جودة مياه البحر بشكل كبير بين المناطق. على سبيل المثال، تشكل النوعية الرديئة لمياه البحر في بحر بوهاي في الصين تحديات في المعالجة المسبقة، مما يؤدي إلى تلوث الأغشية بشدة وارتفاع تكاليف التشغيل.
يتطلب إنشاء محطة لتحلية مياه البحر استثمارات رأسمالية كبيرة، تشمل شراء المعدات وتطوير البنية التحتية وتركيب شبكة خطوط الأنابيب. وقد يتطلب إنشاء محطة تحلية مياه البحر بالتناضح العكسي على نطاق واسع تكاليف استثمارية تصل إلى مئات الملايين أو حتى مليارات اليوانات.
بالإضافة إلى نفقات البناء، لا تزال التكاليف التشغيلية لتحلية المياه مرتفعة. وفي الوقت الحالي، تعتبر تكلفة المياه المحلاة مرتفعة نسبيًا، وتفتقر إلى القدرة التنافسية السعرية مقارنة بمياه الصنبور التقليدية. على سبيل المثال، يبلغ متوسط تكلفة المياه الصناعية في شركة تشينغداو بايفا لتحلية المياه في تشينغداو بايفا 6.18 يوان/طن، بينما تبلغ تكلفة المياه البلدية 3.12 يوان/طن.
وفي مواجهة هذه التحديات، يبحث العلماء والمهندسون بنشاط عن حلول:
وينطوي أحد الأساليب على استخدام أجهزة استعادة الطاقة، التي تطبق في المقام الأول لاستعادة طاقة الضغط المتبقية من المحلول الملحي في عمليات التناضح العكسي. وبعد تركيب مثل هذه الأجهزة، حققت محطة تحلية المياه في عسقلان في إسرائيل ما يلي 97% استرداد الطاقة، مما يقلل من استهلاك الكهرباء بنسبة 40%.
تمثل الاستفادة من مصادر الطاقة النظيفة مثل طاقة الرياح الاتجاه المستقبلي لتحلية المياه من حيث كفاءة الطاقة والاستدامة البيئية. فعلى سبيل المثال، تستخدم محطة لتحلية المياه بالقرب من بيرث، غرب أستراليا، طاقة الرياح المتجددة التي تولدها مزرعة رياح قريبة.
يوصي الخبراء بدمج تحلية المياه مع المعالجة الكيميائية للملح لاستخراج الأملاح والمواد الكيميائية الأولية من المحلول الملحي. بتركيزات كيميائية تقارب مرتين تلك الخاصة بمياه البحر، يقلل المحلول الملحي بشكل كبير من تكاليف الاستخراج.
تكنولوجيا تحلية مياه البحر تقدم حلاً حيويًا لمشكلة ندرة المياه في العالم، إلا أن تطويرها يواجه تحديات متعددة الأوجه تشمل التكنولوجيا والاقتصاد والبيئة. وسيتطلب تحقيق التنمية الصحية والمستدامة لصناعة تحلية المياه جهوداً متضافرة في مجال الابتكار التكنولوجي ودعم السياسات والوعي المجتمعي.
وكما يلاحظ خبراء البيئة: “لا يمكن إنكار حاجة البشرية للمياه العذبة، ولكن هناك اعتقاد خاطئ سائد حالياً بأن بناء محطات تحلية المياه يجب أن يكون على حساب حماية البيئة”. وبينما نسعى إلى تحقيق التنمية، يجب أن نعطي الأولوية للإشراف البيئي والبحث عن حلول أكثر استدامة.
فقط من خلال تحقيق التوازن بين الابتكار التكنولوجي وحماية البيئة، يمكن أن تصبح تحلية المياه حلاً مستداماً لأزمة المياه العالمية - بدلاً من أن تكون تدبيراً مؤقتاً يستبدل مشكلة بأخرى.
كيسارو هي شركة رائدة في تصنيع معالجة المياه ومقرها الصين، وهي متخصصة في تصميم وتصنيع أنظمة معالجة المياه عالية الكفاءة.
مع أكثر من 20 عامًا من الخبرة في هذا المجال، نحن متخصصون في تنشيط مصادر المياه المختلفة، بما في ذلك مياه البحر، ومياه الآبار، ومياه الآبار، ومياه الآبار، ومياه الصنبور، والمياه الجوفية وغيرها.
المنتجات
الشركة
اتصل بنا
