عاجل
الأربعاء 6 يوليو 2022
رئيس مجلس الإدارة
هبة صادق
رئيس التحرير
أيمن عبد المجيد
مؤتمر المناخ في مصر
البنك الأهلي

هل تستطيع محطات التحلية النووية التغلب على ندرة المياه؟

وفقا للأمم المتحدة، هناك مجتمعات في كل قارة تعاني من نقص في المياه، ولسوء الحظ، على الرغم من أن كوكبنا مليء بالمحيطات والبحار، إلا أن جزءًا ضئيلًا فقط من مياه الأرض- حوالي 2.5 ٪- طازج، ومن المتوقع أن يتجاوز الطلب على مياه الشرب العرض بمقدار تريليونات من الأمتار المكعبة بحلول عام 2030.



 

 

ويمكن أن تساعد محطات تحلية المياه، التي تزيل الملح من مياه البحر، في توفير المياه العذبة اللازمة، ومع ذلك، تعتبر هذه المحطات من بين أغلى الطرق لإنتاج مياه الشرب- لأنها تضخ كميات كبيرة عبر الأغشية بضغط عالٍ، وهي عملية كثيفة الاستهلاك للطاقة.

تصميم لتحلية المياه بالطاقة النووية
تصميم لتحلية المياه بالطاقة النووية

ويمكن أن يكون أحد الحلول الجذرية هو استخدام الأوعية العائمة المجهزة بأنظمة تحلية المياه، مدعومة بالمفاعلات النووية، يمكن لهذه السفن السفر إلى الجزر، أو السواحل، التي ضربها الجفاف، وجلبت معها مياه الشرب النظيفة والطاقة.

 

وحسبما أفادت شبكة "BBC" في نسختها الإنجليزية، يقول ميكال بوي، الرئيس التنفيذي لشركة Core Power، التي ابتكرت تصميمًا لهذا النوع من محطات التحلية: "ويمكن جعلهم يتحركون على أساس متقطع، ويملئون الخزانات".

قد يبدو هذا بعيد المنال، لكن البحرية الأمريكية قدمت خدمات تحلية المياه أثناء الكوارث في الماضي، بمساعدة سفنها التي تعمل بالطاقة النووية، بينما تمتلك روسيا بالفعل محطة طاقة نووية عائمة مصممة لتوليد الطاقة المحتملة لمنشآت تحلية المياه.

 

 

 

من المرجح أن تصبح ندرة المياه مشكلة متنامية

 

 

ويوجد بالفعل حوالي 20000 محطة تحلية في جميع أنحاء العالم، جميعها تقريبًا على الشاطئ. 

 

وتقع الغالبية في المملكة العربية السعودية والإمارات العربية المتحدة والكويت، مع دول أخرى في دول مثل المملكة المتحدة والصين والولايات المتحدة والبرازيل وجنوب إفريقيا وأستراليا، على سبيل المثال لا الحصر.

 

لكن بعض المهندسين يقولون إنه قد يكون من الأرخص وضع تقنية تحلية المياه هذه في الخارج، حيث يمكن ضخ مياه البحر بسهولة أكبر على متن السفن.

 

ولعقود من الزمان، حلم المهندسون ببناء أنظمة تحلية عائمة تعمل بالطاقة النووية.

 

تريد Core Power استخدام سفينة تشبه إلى حد كبير سفينة حاويات صغيرة ، ولكنها تكدس الحاويات على متنها مليئة بتقنية تحلية المياه. سيقع المفاعل النووي بعد ذلك في قلب هذا الوعاء ليوفر القدر الهائل من الطاقة اللازمة.

 

ويضيف بوي أن سفن التحلية النووية العائمة للشركة يمكن أن يكون لها مستويات متفاوتة من إنتاج الطاقة ، من خمسة ميغاوات إلى حوالي 70. بقدرة خمسة ميغاواط من الطاقة النووية، يمكنها ضخ 35000 متر مكعب - أو ما يعادل 14 حوض سباحة أولمبيًا - من المياه العذبة يوميًا.

 

ولإزالة الملح من المياه المالحة، تدفع تقنية تحلية المياه مياه البحر المعالجة عبر غشاء شبه منفذ تحت الضغط والتناضح، وهو حركة الجزيئات في السائل عبر هذه الأغشية، يزيل المعادن، تاركا المياه العذبة والمياه المنفصلة، وخاصة المياه المالحة تسمى المحلول الملحي.

 

وهناك تصميمات مختلفة من هذه التكنولوجيا وقد أصبحت أكثر كفاءة على مر السنين، لكن أنظمة تحلية المياه العائمة تظل نادرة نسبيًا.

 

ومع ذلك، استلمت المملكة العربية السعودية مؤخرًا أول صندل من ثلاثة صنادل لتحلية المياه، وهو الأكبر على الإطلاق.

 لذا، هل يمكن لمحطات التحلية العائمة الإقلاع؟

تأمل Oisann Engineering، التي طورت نظامًا يسمى "Waterfountain "، ولدى الشركة تصميمات مختلفة، من السفن الكبيرة إلى العوامات الصغيرة، لكنها تعمل جميعها على نفس المبدأ، كما يوضح كبير المسؤولين الإداريين، كايل هوبكنز.

 

ومع ذلك، فإن الاختلاف الكبير هو أنه بدلاً من استخدام الطاقة النووية، فإنهم جميعًا سيستخدمون ما يسمى بالتحلية تحت سطح البحر، وهي تقنية عمرها عقود.

 

يقول هوبكنز: "لم يتم تسويق "التكنولوجيا" مطلقًا لأنك ما زلت بحاجة إلى مضخات تحت سطح البحر لتسهيل نقل المياه إلى السطح"، و"أزلنا المضخة"، وهو يرفض توضيح كيفية عمل ذلك، بخلاف القول إن نظام Waterfountain ككل يستفيد من الضغط العالي على قاع البحر لتحريك المياه، دون تكبد تكاليف طاقة عالية.

 

 

يذكر أيضًا أن خط الأنابيب من السفينة إلى الشاطئ، حيث يجب أن تذهب المياه العذبة في النهاية، يمكن رفعه بحيث تساعد الجاذبية تدفق المياه أيضًا، مما يقلل الحاجة إلى طاقة إضافية.

 

 

ويقدر هوبكنز أن التكنولوجيا يمكن أن تكون، تقريبًا، أكثر كفاءة في استخدام الطاقة بنسبة 30 ٪ من منشأة تحلية المياه البرية التقليدية.

 

وتقوم الشركة حاليًا ببناء نسخة مصغرة من أحد تصميماتها وتأمل في إنشاء أول منشأة تجارية لها في الفلبين في عام 2023.

 

ومثل هذه الأفكار وتصميم Core Power "واعدة"، كما تقول ريا الداداة، رئيس مختبر تكنولوجيا الطاقة المستدامة في جامعة برمنغهام. ومع ذلك، فإن تحلية المياه العائمة لها مزايا وعيوب. لا تزال هناك تحديات فيما يتعلق بضخ المياه المحلاة إلى الشاطئ وإيجاد قوة عاملة تتمتع بالخبرة البحرية والخبرة في مجال تحلية المياه.

 

وفي نهاية المطاف، تحتاج البشرية إلى المزيد من الموارد المائية، كما يقول الدكتور الداداح، لأسباب ليس أقلها الآثار المتوقعة لتغير المناخ، في حالة تعرض العالم لارتفاع درجة الحرارة بأكثر من 1.5 درجة مئوية. وتقول: "سيكون لهذا تأثير كارثي على المياه".

 

بالإشارة إلى الأنظمة البرية، تقول إيمي تشايلدرس، من جامعة جنوب كاليفورنيا، إن أنظمة تحلية المياه الأصغر يمكن أن تساعد في تقليل التأثير البيئي لهذه التكنولوجيا.

المياه شديدة الملوحة المتبقية بعد تحلية المياه سامة للحياة البحرية ومنشآت تحلية المياه الحالية تنتج كميات هائلة منها- في الواقع أكثر من المياه المالحة أكثر من المياه العذبة.

يقول هوبكنز إن المنتج الثانوي المتوقع من نظام Waterfountain لن يكون مالحًا بدرجة كافية ليتم تصنيفه على أنه محلول ملحي.

يقول جريج بيرس، المدير المشارك لمركز لوسكين للابتكار بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس، إن أهم تطبيق لأنظمة تحلية المياه العائمة يمكن أن يكون في الإغاثة من الكوارث.

في الوقت الحالي، "نحن نطير وننقل المياه المعبأة بالشاحنات ... إنها أكثر الأشياء غير الفعالة الممكنة"، كما يوضح، مشيرًا إلى النهج القياسي لجهود الإغاثة. "إذا كان بإمكان تحلية المياه العائمة معالجة ذلك، فأنا جميعًا مع ذلك."

ومع ذلك، يتساءل الدكتور بيرس عما إذا كان يمكن جعله فعال التكلفة بدرجة كافية في سياقات أخرى - ويلاحظ أن هناك العديد من الطرق الأخرى لتأمين إمدادات المياه النظيفة.

 في كاليفورنيا، على سبيل المثال، يقدر الدكتور بيرس أن التدابير الأفضل للحفاظ على المياه يمكن أن تحافظ على حوالي 30-40 ٪ من المياه المستهلكة حاليًا في الولاية.

من المحتمل أن تتحول المجتمعات أيضًا إلى تدابير مثل إعادة تدوير المياه أو معالجة مياه الأمطار. ويضيف أنه إذا كان هذا لا يزال غير كافٍ ، فإن تحلية المياه ، بغض النظر عن التكلفة ، ستبدو حتمية في بعض أنحاء العالم.

في الوقت الحالي، تصميم Core Power هو مجرد تصميم. لكن بوي يأمل في أن يكون للشركة، في غضون عقد من الزمن، نظام تجاري قيد التشغيل. ويشدد على أن الحاجة ستكون موجودة.

تابع بوابة روزا اليوسف علي
جوجل نيوز