أزمة المياه تتفاقم في العالم
وتقول الأمم المتحدة إن المجتمعات في كل قارة تعاني من نقص المياه.
على الرغم من أن كوكبنا مليء بالمحيطات والبحار ، إلا أنه للأسف جزء صغير فقط من مياه الكوكب ، حوالي 2.5٪ ، صالح للشرب ، ومن المتوقع أن يتجاوز الطلب على مياه الشرب العرض بمليارات الأمتار.مكعبات بحلول عام 2030.
يمكن أن تساعد محطات تحلية مياه البحر التي تزيل الملح من الماء في توفير المياه العذبة اللازمة.
لكن المياه التي تنتجها هذه المحطات هي من بين أكثر المياه تكلفة لأنه يتم الحصول عليها عن طريق ضخ كميات كبيرة من المياه عبر أغشية تحت ضغط عالٍ ، وهي عملية كثيفة الاستهلاك للطاقة.
يمكن أن يكون أحد الحلول الجذرية هو استخدام العوامات البحرية المجهزة بأنظمة تحلية المياه.
يمكن لسفن الحاويات ذاتية الدفع التي تعمل بالطاقة النووية أن تبحر إلى الجزر والسواحل في المناطق المنكوبة بالجفاف ، وتوفر مياه الشرب والطاقة.
يقول ميشال بوي ، المدير الإداري لشركة Core Power ، التي صممت تصميم هذا النوع من محطات تحلية المياه: “يمكنك الإبحار بالدوران بحيث يملأ الخزانات في منطقة ما ثم ينتقل إلى منطقة أخرى”. .
قد يبدو هذا بعيد المنال ، لكن البحرية الأمريكية قامت بتحلية المياه في الكوارث في الماضي بمساعدة سفنها التي تعمل بالطاقة النووية بينما تمتلك روسيا بالفعل محطة طاقة نووية عائمة مصممة لتوليد الكهرباء اللازمة.محطات تحلية المياه.
يوجد بالفعل حوالي 20000 محطة تحلية في العالم ، جميعها تقريبًا مبنية على الشواطئ ، وتقع غالبية هذه المحطات في المملكة العربية السعودية والإمارات العربية المتحدة والكويت ودول أخرى مثل المملكة المتحدة والصين والولايات المتحدة والبرازيل وجنوب أفريقيا وأستراليا. على سبيل المثال لا الحصر.
لكن بعض المهندسين يقولون إنه قد يكون من الأرخص وضع تقنية تحلية المياه في البحر ، حيث يمكن ضخ مياه البحر بسهولة أكبر إلى محطة تحلية المياه الموجودة على متن السفينة.
الصومال على شفا مجاعة بعد عامين من الجفاف
هل من الممكن تحقيق المساواة والعدالة بين الجنسين في المنطقة العربية؟
لعقود من الزمان ، حلم المهندسون ببناء أنظمة تحلية عائمة تعمل بالطاقة النووية.
تريد شركة Core Power استخدام سفينة تشبه إلى حد كبير سفينة حاويات صغيرة ، لكن الحاويات التي يتم تكديسها على متنها تحتوي على تقنية تحلية المياه وفي قلب هذه السفينة يوجد مفاعل نووي وظيفته توفير كميات كبيرة من المياه الطاقة اللازمة لتشغيل أجهزة تحلية مياه البحر.
الصورة المنشورة القوة الأساسية
تقوم شركة Core Power بتطوير نظام تحلية مياه البحر العائم باستخدام الطاقة النووية
يضيف بوي أن أوعية تحلية المياه التي تعمل بالطاقة النووية للشركة يمكن أن تكون متعددة المستويات من حيث خرج الطاقة ، والتي تتراوح من خمسة ميغاواط إلى حوالي 70 ميغاواط من الطاقة الكهربائية. يمكن للسفينة ، التي تضم مفاعلًا بطاقة 5 ميغاوات ، إنتاج 35 ألف متر مكعب من المياه ، أي ما يعادل 14 حوض سباحة أولمبيًا من المياه العذبة يوميًا.
لإزالة الملح من المحلول الملحي ، تدفع تقنية تحلية المياه مياه البحر المعالجة عبر أغشية تحت الضغط. إن حركة الجزيئات في السائل عبر هذه الأغشية تزيل المعادن من السائل بحيث تبقى المياه العذبة والمحلول الملحي.
تطورت تقنية تحلية مياه البحر كثيرًا في العقود الماضية ، وهناك العديد من التقنيات المعتمدة في هذا المجال ، لكن محطات تحلية مياه البحر العائمة لم تظهر بعد.
استقبلت المملكة العربية السعودية مؤخرًا أول ثلاث محطات عائمة لتحلية مياه البحر ، وهي الأكبر على الإطلاق. إذن ، هل يمكن أن تبدأ محطات التحلية العائمة بالانتشار؟
الصورة المنشورة صور جيتي
إن ضخ كميات كبيرة من المياه من البحر إلى محطات التحلية وإعادة المحلول الملحي يستهلك كميات كبيرة من الطاقة
تأمل Oisann Engineering ، التي طورت نظامًا يسمى Waterfountain ، في القيام بذلك.
الشركة لديها تصميمات مختلفة ، من السفن الكبيرة إلى العوامات الصغيرة ، لكنها تعمل جميعها على نفس المبدأ ، كما يقول كايل هوبكنز ، الرئيس الإداري للشركة.
الاختلاف الكبير بين هذا النظام والأنظمة الأخرى هو أنه بدلاً من استخدام الطاقة النووية ، فإنه يعتمد على ما يسمى تحلية المياه تحت الماء ، وهي تقنية عمرها عقود.
الصورة المنشورة نافورة مياه
تقوم Oisan Engineering بتطوير نظام Water Fontaine ، الذي يعتمد على تقنية تحلية مياه البحر باستخدام الضغط العالي في قاع البحر.
يقول هوبكنز: “لم يتم استغلال هذه التقنية تجاريًا حتى الآن لأنك ما زلت بحاجة إلى مضخات تحت الماء للمساعدة في نقل المياه إلى السطح وتجاوزنا ذلك ولم تعد هناك حاجة للمضخة”.
وهو يرفض شرح كيفية عمل ذلك بخلاف القول إن نظام “نافورة المياه” بأكمله يستفيد من الضغط المرتفع في قاع البحر لنقل المياه دون تكبد تكاليف طاقة عالية.
ويذكر أيضًا أن أنبوب الماء من السفينة إلى الشاطئ حيث يجب أن تذهب المياه العذبة في النهاية ، يمكن رفعه بحيث تساعد الجاذبية أيضًا في تدفق المياه ، مما يقلل من الحاجة إلى طاقة إضافية.
يقدر هوبكنز أن هذه التكنولوجيا يمكن أن تكون أكثر كفاءة في استخدام الطاقة بنسبة 30٪ من محطات تحلية المياه القائمة على الشاطئ. تقوم الشركة حاليًا ببناء نسخة مصغرة من أحد طرازاتها وتأمل في إنشاء أول منشأة تجارية لها في الفلبين في عام 2023.
تعتبر مثل هذه الأفكار وتصميم Core Power “واعدة” وفقًا لرايا الداداح ، رئيسة مختبر تكنولوجيا الطاقة المستدامة في جامعة برمنغهام ، المملكة المتحدة.
محطات التحلية العائمة لها مزايا وعيوب. لا تزال هناك تحديات فيما يتعلق بضخ المياه العذبة من المحطة إلى الشاطئ وإنشاء قوة عاملة تتمتع بالخبرة البحرية وخبرة تحلية المياه.
في نهاية المطاف ، تحتاج البشرية إلى المزيد من الموارد المائية ، كما يعتقد الدكتور الدّادة ، لأسباب ليس أقلها الآثار المتوقعة لتغير المناخ إذا فشل العالم في منع ارتفاع درجة الحرارة بأكثر من 1.5 درجة مئوية. وتقول: “سيكون لها تأثير كارثي على المياه”.
بالنسبة لمحطات الشاطئ ، تقول آمي تشايلدرز ، الباحثة في جامعة جنوب كاليفورنيا ، إن محطات تحلية المياه الأصغر يمكن أن تساعد في تقليل التأثير البيئي لهذه التكنولوجيا.
المياه قليلة الملوحة الناتجة عن تحلية المياه تدمر الحياة البحرية ، وتنتج محطات التحلية الحالية كميات هائلة منها وتنتج في الواقع مياه مالحة أكثر من المياه العذبة.
يقول هوبكنز إن الناتج الثانوي المتوقع لنظام “نافورة المياه” لن يكون مالحًا لدرجة أنه يمكن تصنيفه على أنه محلول ملحي.
يقول جريج بيرس ، المدير المشارك لمركز لوسكين للابتكار بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس ، إن المنطقة الأكثر أهمية لاستخدام أنظمة تحلية المياه العائمة قد تكون الإغاثة من الكوارث.
في الوقت الحالي ، “ننقل المياه المعلبة جواً وبراً في حالة وقوع كارثة ، وهذه العملية من أقل الأعمال كفاءة” ، كما يوضح ، “وإذا كان من الممكن اللجوء إلى أوعية تحلية المياه للحصول على المياه العذبة ، سأكون من أكبر مؤيديها “.
يتساءل الدكتور بيرس عما إذا كان من الممكن جعل هذه التكنولوجيا أقل تكلفة بحيث يمكن استخدامها في ظروف ومواقف أخرى ، ويلاحظ بيرس أن هناك العديد من الطرق الأخرى لضمان توفير مياه نظيفة. في كاليفورنيا ، على سبيل المثال ، تشير التقديرات إلى أن التدابير الأفضل للحفاظ على المياه يمكن أن توفر حوالي 30-40 ٪ من المياه المستهلكة حاليًا في الولاية.
من المحتمل أيضًا أن تتحول المجتمعات إلى تدابير مثل إعادة تدوير المياه أو معالجة مياه الأمطار. ويضيف أنه إذا كان هذا لا يزال غير كافٍ ، فإن تحلية المياه ، مهما كانت التكلفة ، ستصبح ضرورية في بعض أنحاء العالم.
في الوقت الحالي ، لا يزال تصميم Core Power مجرد تصميم. لكن بوي يأمل في أن يكون لدى الشركة خلال عقد من الزمن نظام تداول فعال ويؤكد أن الحاجة ستكون موجودة.
