تحلية مياه البحر
التحلية هي عملية يتم من خلالها سحب المياه المالحة من المحيط وتنقيتها لتصبح صالحة للشرب، ويتم اللجوء إلى هذه التقنية بسبب نقص المياه حول العالم ، ويتم تطويرها وتشجيعها في المناطق القريبة من المحيط التي تفتقر إلى إمدادات المياه العذبة .وتعتبر سلامة المياه وجودتها أساسية للتنمية البشرية والرفاهية، وهي عنصر أساسي للأمن الصحي ودعم التنمية الاجتماعية والاقتصادية المستدامة، كما أن تغير المناخ العالمي وتزايد عدد سكان العالم والحاجة إلى المياه، كلها عوامل تساهم في زيادة ندرة المياه وتضاعف التحدي المتمثل في توفير تلك المياه الصالحة للشرب، كما فتحت التطورات التكنولوجية أمامنا امكانية تحلية المياه المالحة وشكلت بديلاً قابلاً للتطبيق بشكل متزايد لإنتاج مياه شرب امنة.في الماضي ، أدرك اليونانيون القدماء أن ماء البحر المغلي ينتج بخار ماء صالح للشرب، وفي القرن الثامن عشر كان البحارة يصطادون بخار الماء بإسفنجة ويشربونه لإرواء عطشهم خلال الرحلات الطويلة، وبدأت عمليات التحلية الحديثة بنفس الطريقة تقريبًا، لأن الخطوة الأولى في هذه العملية هي غلي الماء “باستخدام الحرارة الناتجة عن حرق النفط أو الغاز الطبيعي”، ثم يتم تكثيف قطرات المياه العذبة، وتعرف هذه العملية بالتحلية الحرارية.وفي الآونة الأخيرة، انتشرت تقنيات تحلية أنظف وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة لتحلية المياة، مثل “التناضح العكسي” ، الذي يمرر مياه البحر عبر أغشية بلاستيكية تزيل الأملاح والشوائب الأخرى من المياه ، لكن دول الشرق الأوسط لا تزال تعتمد على الوقود الأحفوري لمحطاتها في التحلية الحرارية، والتي توفر ثلثي احتياجات المياه، ووفقًا لوكالة الطاقة الدولية تتم 90٪ من المعالجة الحرارية لمياه البحر في العالم في الشرق الأوسط.يتم تحلية كميات هائلة من مياه البحر يوميًا في جميع أنحاء العالم، حيث يبلغ إجمالي إنتاج المياه العذبة العالمية من البحر حوالي 2621 ملليجرام يوميًا “9.92 مليون متر مكعب (3) أيام (-1) أرقام عام 1985″، وعادة ما ترتبط عمليات التحلية برفض محلول ملح عالي التركيز من نفس المحطة أو من وحدات المعالجة المسبقة.وكذلك أثناء فترة التنظيف يحدث التلوث الحراري للفلاش متعدد المراحل “MSF” بشكل رئيسي في العمليات الحرارية، وتزيد هذه الملوثات من درجة حرارة مياه البحر، والملوحة، وتدفق المياه، والعكارة، كما أنها تضر بالبيئة البحرية، مما يؤدي إلى هجرة الأسماك، مع تعزيز وجود الطحالب والديدان الخيطية والرخويات الصغيرة، وتظهر أحيانًا العناصر الدقيقة والمواد السامة في المحلول الملحي المفرغ.[1]
لا تعد عملية تحلية المياه إجراءً آمنًا للغاية، ويمكن أن يكون لها عواقب عديدة على البيئة، وهناك بعض المخاطر التي يمكن أن تؤثر على صحتنا، تعرف عليها على النحو التالي:خسائر في الكائنات الحيةيُعتقد أن اختفاء بعض الكائنات الحية من مناطق التصريف قد يكون مرتبطًا بتدفق المياه المالحة، ويحذر علماء الأحياء البحرية من أن تحلية المياه على نطاق واسع يمكن أن يكون لها تأثير كبير على التنوع البيولوجي للمحيطات.والسبب هو أن أنابيب الشفط الخاصة بهذه النباتات يتم تفريغها بشكل أساسي وتقتل عن غير قصد الملايين من العوالق وبيض الأسماك واليرقات والكائنات الحية الدقيقة الأخرى التي تشكل جوهر السلسلة الغذائية البحرية، لذلك يمكن أن تؤثر محطات تحلية المياه سلبًا على عدد الحيوانات في المحيط .تؤثر على الجهاز الهضميتحلية المياه ليست تقنية مثالية، كما أن المياه المحلاة يمكن أن تضر بصحة الإنسان، ويمكن أن تدخل المنتجات الثانوية للمواد الكيميائية المستخدمة في تحلية المياه إلى المياه “النظيفة” وتعرض الأشخاص الذين يشربونها للخطر، ويمكن أن تكون المياه المحلاة حمضية، مما قد يؤثر على الجهاز الهضمي.تزيد من خطر أمراض القلبأوضحت دراسة أن المياه المحلاة تزيد من مخاطر الإصابة بأمراض القلب ، وأن من شربوا تلك المياه أظهروا زيادة في مخاطر الإصابة بأمراض القلب مقارنة بمن يستهلكون المياه الطبيعية، وذلك بسبب نقص الماغنيسيوم في المياه المحلاة، والتي تلعب دوراً حيوياً ومهمًا لصحة القلب.تلوث البيئةتتطلب عملية التحلية معالجة مسبقة وتنظيفًا للمواد الكيميائية التي تضاف إلى المياه قبل التحلية لجعل المعالجة أكثر كفاءة ونجاحًا، حيث تشمل هذه المواد الكلور وحمض الهيدروكلوريك وبيروكسيد الهيدروجين، ولا يمكن استخدامها إلا لفترة زمنية محدودة، فبمجرد أن تفقد هذه المواد قدرتها على تنقية المياه، يتم التخلص منها، مما يشكل مصدر قلق كبير للبيئة، وغالبًا ما تجد هذه المواد طريقها إلى المحيط، مما قد يؤدي إلى تسمم النباتات والحيوانات التي تعيش هناك.زيادة خطر التعرض للسرطانتعمل تحلية مياه البحر، على انخفاض تركيز بعض المعادن ، ومنها الصوديوم والبوتاسيوم والماغنيسيوم والكالسيوم، حيث يمكن أن يؤدي تناول مثل هذه المياه إلى حدوث خلل في الإلكتروليت يتميز بنقص تلك العناصر التي تعد من أكثر السمات شيوعًا لدى مرضى السرطان، والعلاقة بين التعرض للمياه المنزوعة المعادن والأورام الخبيثة غير مفهومة بشكل جيد.
كم تبلغ كمية المياه الصالحة للشرب التي يتم انتاجها بهذه الطريقة
بلغت الطاقة الإنتاجية لحوالي 18000 محطة تحلية مياه البحر منذ عام 2015، ما يقرب من 86.55 مليون متر مكعب يوميًا، أو حوالي 1٪ من الطلب العالمي على المياه وتم إنشاء ما يقرب من 2000 محطة تحلية إضافية منذ ذلك الحين.وتنتج المملكة العربية السعودية الحصة الأكبر من المياه المحلاة، حيث تمثل خُمس إجمالي الإنتاج العالمي، وتليها الولايات المتحدة، والإمارات العربية المتحدة، والصين، وإسبانيا، والكويت، “وبما أن دول الخليج تستخدم معظم إنتاجها” من المياه الجوفية في الزراعة، فهم يعتمدون بشكل كبير على تحلية المياه لتزويد السكان والقطاعات الصناعية بالمياه.وعلى مدار الثلاثين عامًا الماضية، تم تخفيض تكاليف تحلية المياه بأكثر من النصف بفضل التقدم التكنولوجي والاستخدام الفعال للطاقة، وبحسب ميغيل أنجل سانز، رئيس “الجمعية الدولية لتحلية المياه”، فإن تكلفة إنتاج متر مكعب واحد من المياه النقية تتراوح حاليًا بين 50 و 90 سنتًا، مشيرًا إلى أن تكاليف تحلية المياه هي الأقل في السعودية والإمارات.ويرجع الانخفاض في تكاليف تحلية المياه في المملكة العربية السعودية والإمارات العربية المتحدة إلى أسعار الطاقة المنخفضة نسبيًا ووفورات الحجم “أي انخفاض تكاليف إنتاج الوحدة مع زيادة أحجام الإنتاج”، والتي تميز مرافقها الكبيرة، بالإضافة إلى ما سبق، فإن زيادة استخدام الطاقة الشمسية وطاقة الرياح في هذه البلدان لتنفيذ عملية تحلية المياه يمكن أن يقلل التكاليف.
هل يمكن أن تتم تحلية المياه دون الإضرار بالبيئة
توجد بعض محطات التحلية في مناطق بعيدة عن أسطح البحر، وفي هذه الحالة يتم ترسيب المحاليل عالية الملوحة في أحواض التبخير تحت الأرض أو تحويلها إلى طين يتم معالجته وتحويله إلى ملح جاف ثم التخلص منه.ويبدو أن الاعتماد الواسع لتقنية الأغشية في عمليات تحلية المياه خاصة في الشرق الأوسط ، هو أفضل طريقة لتقليل المحاليل عالية الملوحة المشبعة بالمواد الكيميائية؛ لذلك فإن جميع المصانع الجديدة التي من المقرر إنشاؤها في المستقبل تقريبًا ستتبنى طريقة “التناضح العكسي” في عملها، ومن المتوقع أن يستمر هذا النهج مع سعي الحكومات الخليجية لخفض التكاليف وتقليل دعم الوقود الأحفوري، مما يحد من القدرة التنافسية لمحطات التحلية الحرارية، وبالتالي يساهم في الاستخدام الواسع لتقنيات الأغشية في تحلية المياه.[2]
