مستقبل تحلية المياة لمنطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا

تحلية المياه هي عملية معالجة للمياه يتم فيها فصل الأملاح من المياه المالحة لانتاج مياه صالحة للشرب. عملية التحلية تستهلك كمية كبيرة من الطاقة لانتاج الماء العذب من مصادر المياة المالحة. يتم ضخ الماء المالح في عملية التحلية وتكون المخرجات عبارة عن خط ماء عذب بالاضافة لخط أخر من المياة عالية الملوحه جداً.

يوجد أكثر من 15000 وحدة تنقية مياه على المستوى الصناعي في العالم، بطاقة اجمالية تزيد على 8.5 مليار جالون يومياً. يتفوق أسلوب الترشيح بالأغشية في هذا المجال حيث تبلغ نسبته حوالي 44% من اجمالي الطاقة الاجمالية، يليه التحلية بالتسخين MSF بنسبة حوالي 40 %. وبالنسبة للمصادر، تمثل مياة البحار حوالي 58 % والمياه الجوفية المالحة نسبة 23 % والباقي من مصادر أخرى كالانهار والبحيرات المالحة.

مشاكل المياة في منطقة الشرق الأوسط وشمال افريقيا

الحصول على الماء العذب يعد من أكبر مجالات الاهتمامات الصحية اليوم. فمنطقة الشرق الأوسط وشمال افريقيا من أكثر مناطق العالم جفافا. وتؤدي معدلات زيادة السكان العالية بالاضافة للتمدن والزيادة الصناعية مع ندرة المصادر الطبيعيه للماء العذب الي عجز حقيقي في الماء العذب في هذه المنطقة. مصادر المياه العذبه في منطقة الشرق الأوسط وشمال افريقيا يساء استغلالها دائماً مما يؤدي حتما الي زيادة الطلب على المياه المحلاه للحفاظ على مستوى مقبول من امدادات المياه.

ان محطات التحلية التقليديه كبيرة الحجم عالية التكلفة وشديدة الاستهلاك للطاقة، وليست مناسبة للبلدان الفقيرة في منطقة الشرق الأوسط وشمال افريقيا للزيادة في تكاليف الوقود الأحفوري. بالاضافة لذلك، التأثير البيئي لهذه المحطات يعد خطراً على مستوى الانبعاثات الناتجة من استهلاك الطاقة وصرف المحلول الملحي في البحر. المحلول الملحي الناتج له كثافة ملح عالية جدا ويحتوي ايضاً على بقايا لكيماويات ومعادن ناتجه من عملية التحلية مما يهدد الحياة البحرية.

التأثير السلبي لعمليات التحلية يمكن تقليله الي حد ما عن طريق استخدام الطاقة المتجددة لتغذية المحطات بالطاقة. فالمحطات المداره بالطاقة المتجددة تقدم طريقة مستدامة لزيادة توريد المياه العذبة لدول المنطقة، فدول المنطقة لديها امكانيات كبيرة في طاقة الرياح والطاقة الشمسية، والتي يمكن استخدامها بكفاءة في عمليات التحلية مثل التناضح العكسي، والفصل الكهربي وعمليات الفلتره. ان المحطات المداره بالطاقة المتجددة ستزداد جاذبيتها مع تقدم التكنلوجيات وزيادة اسعار الماء العذب والوقود الأحفوري.

محطات التحلية المدارة بالطاقة الشمسية

يمكن استخدام الطاقة الشمسية مباشرة او بشكل غير مباشر في عملية التحلية. أنظمة التجميع التي تستخدم الطاقة الشمسية للتجميع مباشرة في المجمعات الشمسيه تسمى نظم مباشرة، بينما العمليات التي تستخدم مزيج من الطاقة الشمسية مع الطاقة التقليدية  للتحلية تسمى نظم غير مباشرة. العقبة الرئيسية في استخدام الطاقة الحرارية الشمسية على نطاق محطات التحلية الكبيرة هي قلة معدل الانتاجية، وقلة الكفاءة الحرارية واحتياجها لمساحات واسعة. محطات التحلية المعتمدة على الطاقة الحرارية الشمسية تناسب الاحتياجات الصغيره خصوصا في المناطق البعيده والقاحلة والجزر التي تعاني فقرا في مصادر الطاقة التقليدية.

مشاريع المياه تعتبر من المشاريع المكلفة

تقدم الطاقة الشمسية المركزة (CSP) خياراً جذاباً لتزويد مجال التحلية على المستوى الصناعي بالطاقة اللازمة والتي تحتاج الي سوائل عالية الحرارة وطاقة كهربائية. وتوفر الطاقة الشمسية المركزة طاقة مستقرة للاستخدام المستمر لعمليات محطات التحلية المعتمدة على التسخين او الأغشية في عمليتها. في الواقع، بدأت دول كثيرة في المنطقة كالأردن ومصر والمملكة العربية في تطوير مشاريع تحلية ضخمه معتمدة على الطاقة الشمسية المركزة تبشر بعهد جديد في منطقة الشرق الأوسط.

ان منطقة الشرق الأوسط وشمال افريقيا لديها امكانيات ضخمة في مجال الطاقة الشمسية والتي تسهل عملية توليد الطاقة اللازمة لتعويض العجز الظاهر في الماء الصالح للشرب. قد تتعرض المنطقة لأزمة مياه شديدة مع عدد السكان الذي من المتوقع ان يتضاعف بحلول عام 2050. يمكن لمحطات التحلية التي تعمل بالطاقة الشمسية مع الاستعمال السليم لمخزون المياه واعادة استعمال مياه الصرف ان تساعد في التقليل من الأزمة المائية في المنطقة. وسوف تقلل ايضاً من الاعباء المادية على حكومات المنطقة من قطاع المياه والكهرباء، ومن ثم توجيه هذه المخصصات المالية في قطاعات أهم كالتعليم والصحة والقطاع الصناعي.

ترجمة: طه واكد – مهندس مدني مهتم بشؤون البيئة – مصر

شريك مؤسس في مشروع دقيقة خضراء  –  معد وكاتب حلقات دقيقة خضراء عاليوتيوب

للتواصل عبر taha.waked@gmail.com   أو admin@green-min.com