علوم القطيف مقالات علمية في شتى المجالات العلمية
الحياة في الأراضي الصحراوية والبرية تعتمد بشكل رئيسي على مياه الأمطار لتعبئة مخازن الآبار ويعتبر عدم توفر المياه الصالحة للإستخدام أو الزراعة من أحد تحديات الاستصلاح الزراعي. وتختلف الأساليب لتوفير المياه النقية للإستخدام المدني والزراعي.
في الوقت الراهن، تعتبر تحلية مياه البحر مكلفة نوعا ما وتحتاج الى منشآت كبيرة، ومع التطور التكنولوجي للتناضح العكسي أو مايسمى بالخاصية الأسموزية المعاكسة (Reverse Osmosis) مهد ذلك المنشآت الصغيرة الى توفير آليات ذات أحجام متعددة لتحلية المياه المالحة الى مياه نقية صالحة للاستعمال المدني. ولذلك نرى حالياً قفزات نوعية في استغلال الطاقة الشمسية لتشغيل مولدات مضخات المياه ونقلها بين الخزانات والتصفية وكذلك شحن البطاريات للعمل الليلي.
هذه التقنية الجديدة عملت على توفير مولدات مياه تعمل بالطاقة الشمسية على سحب المياه المالحة من البحر إلى الخزانات بطاقة تدفق عالية وألواح شمسية محدودة. وكذلك ضخ المياة الى المصافي بواسطة خاصية التناضح العكسي (Reverse Osmosis) لتصفية المياه الأكثر ملوحة مثل البحر وكذلك المياه المالحة الأخرى.
وتشير التقديرات إلى أن توفير المياه لاستصلاح الأراضي الزراعية تكلف الكثير،. ولضمان الاستدامه وتوفير المياه الصالحة للشرب والاستخدام وتطوير الاراضي الزارعية ، لابد من استبدال الطاقة بالوقود الاحفوري (الديزل) لتصفية المياه المالحة بخاصية التناضح العكسي وهذا سوف يسهم بلا شك بالمنفعة الجيدة والاقتصادية لمشاريع المياه في حالة دمج الطاقة الشمسية المجانية بالكهرباء والمحركات ومضخات المياه الجديدة لضخ المياه الى مصفات التناضح العكسي.
فعلى سبيل المثال، مصنع وانينغ الصيني عرض مجموعة جديدة من محطات تصفية مياه البحر المالحة متنقلة بطاقة انتاجية تصل الى 1250 لتر/ساعة وتعمل بكهرباء 11 كيلوواط باستخدام الطاقة الشمسية. حيث أن التقديرات الأولية تشير الى أن تكلفة تحلية المياه المالحة تصل الى حوالي 10 ريال لكل مكعب من الماء في السنة الاولى للاستثمار وتنخفض إلى أقل من 2 ريال وهي التكلفة المقبولة للاسثمار في تحلية المياه. علماً بأن أهمية توفير المياه للمنشآت الاقتصادية الزراعية والحيوانية له منفعة عالية وهذا يعطي مردود إيجابي في حال تركيب هذه المحطات الصغيرة.
وفي حالة استخدام المحطات الصغيرة لمعالجة المياه المالحة من مصادر اخرى غير مياه البحر، تشير التقديرات الأولية لتحلية المياه انتاج اكثر من 41 متر مكعب في اليوم والتكلفة بقيمة 8 ريال لكل متر مكعب في السنة الأولى وينخفض إلى أقل من 2 ريال للمتر المكعب في السنة الخامسة من الاستثمار.
و في المقابل ، ترى بعض المنشآت والمزارع التي تستخدم حرق الوقود لتوليد الطاقة تكون التكلفة لتحلية المياه مكلفة جدا. حيث تشير التقديرات الاولية إلى أن تحلية مياه البحر بواسطة وحدات التناضح العكسي تكون مكلفة للمتر المكعب الواحد من الماء والتي سوف تكون غير مجدية مقارنة بنقل المياة بواسطة الصهاريج. التقديرات الأولية لتشغيل وحدة تحلية مياه البحر بوقود الديزل تكلف 20 ريال لكل متر مكعب الى 8 ريال بعد الاستثمار خلال 10 سنوات وهي مكلفة للمستثمرين الزراعيين او استصلاح الاراضي ما عدى المستثمرين في مصانع المياه والمشروبات والفنادق.
كذلك توفر شركة (شنزن يوبر) وحدات تقنية المياه المالحة من البحر او الآبار المالحة بأحجام صغيرة (3000 لتر في اليوم) ويتم تنقية المياه بالتناضح العكسي بواسطة الطاقة الشمسية لتوليد 2 كيلووات. وكذلك هناك شركات اخرى توفر محطات متنقلة لتصفية مياه البحر بطاقة انتاجية تصل الى 200 متر مكعب يومياَ لتحلية مياه البحر بواسطة الطاقة الشمسية وهي كافية للمشاريع الضخمة الزراعية والصناعية و كذلك المجمعات السكنية على السواحل. هذه الحلول العملية لها منافع جمة لتوفير المياه للاستخدام الصناعي والزراعي للمستثمرين لتطوير الفلاحة وضمان استدامة توفير المياه المطلوبة للاستثمار.
*دكتوراه في الهندسة الكيميائية
مقال مفيد من الدكتور عماد ناجي كنا نتمنى ان يتوسع بمعلومات اكثر من ناحية الاستخدام التجاري على مستوى المنطقة
موضوع مثير وجاذب ومهم وخاصة في هذه المرحلة
كل الشكر لك دكتور
موضوع جميل دكتور عماد.
فعلاً الاستثمار في استدامة مصادر المياه وتقليل التكلفة الإنتاجية مهم جدا، وتعد خطوة استباقية ان لم تكن متأخرة لما يخفيه المستقبل.
ربما العائقان لهذا المشروع هما (المحلول الملحي) الباقي بعد عملية التحلية وكيفية التصرف فيه. وأيضا دورة عمليات الصيانة لمصفاة التحلية وملحقاتها.