واليوم، يعيش أكثر من ثلث سكان العالم بالفعل في مناطق يكافحون فيها لتلبية الطلب على المياه النظيفة. وبحلول عام 2025 سوف يتضاعف هذا العدد تقريبًا. وقد واجهت العديد من البلدان التحدي من خلال تركيب الأنابيب في المصادر الطبيعية للمياه النظيفة، ولكن في العديد من هذه الأمثلة، لا تكون هذه الطريقة كافية.
في دراسة جديدة أجريت في جامعة ييل، يُزعم أن تحلية مياه البحر يجب أن تلعب دوراً مهماً في المساعدة في مكافحة النقص العالمي في المياه النظيفة - بعد إتقان طرق الحفاظ عليها وإعادة استخدامها وغيرها من الأساليب. كما يقدم البحث نظرة ثاقبة للعملية التي يمكن من خلالها تطوير تقنيات تحلية المياه أكثر كفاءة في استخدام الطاقة واقتصادية.
وقال مناحيم إليمالك، أستاذ الهندسة الكيميائية والبيئية بجامعة ييل والمؤلف الرئيسي للمقالة المنشورة، إن "المحيطات على الأرض هي في الواقع مصدر لا ينضب للمياه، لكن عملية إزالة الأملاح منها مكلفة وتستهلك طاقة". في المجلة العلمية المرموقة علوم.
وتعد عملية التناضح العكسي - وهي العملية التي يتم من خلالها إجبار مياه البحر على المرور عبر غشاء يقوم بتصفية الملح - هي الطريقة الرائدة في العالم حاليًا لتحلية مياه البحر. لسنوات عديدة، ركز العلماء على زيادة تدفق المياه عبر الغشاء باستخدام مواد مبتكرة، مثل أنابيب الكربون النانوية، من أجل تقليل كمية الطاقة اللازمة لدفع المياه عبر الغشاء.
وفي الدراسة الجديدة، أثبت العلماء أن التناضح العكسي يتطلب الحد الأدنى من الطاقة التي لا يمكن تجاوزها، وأن التقنيات الحالية بدأت بالفعل في الاقتراب من هذا الحد. وبدلاً من تدفق مياه أعلى، اقترح الباحثون أنه يمكن الحصول على مكاسب حقيقية في الكفاءة خلال مراحل المعالجة قبل وبعد تحلية المياه.
تحتوي مياه البحر على مواد عضوية وجسيمات موجودة في الطبيعة، ويجب تصفيتها قبل مرورها عبر الغشاء الذي يزيل الملح. تضاف مواد كيميائية إلى الماء لتنظيفه وتساعد على تحويلها إلى جزيئات أكبر يمكن إزالتها قبل مرحلة المعالجة. ومع ذلك، إذا لم تتراكم المواد العضوية على سطح الغشاء، فيمكن الاستغناء عن معظم، إن لم يكن كل، المعالجة المبكرة - وهذا يتوافق مع نتائج البحث. بالإضافة إلى ذلك، قام الباحثون بالحسابات ووجدوا أن الغشاء القادر على تصفية البوراكس والكلور من شأنه أن يؤدي إلى توفير كبير في الطاقة والتكلفة.
يتم استخدام سبعين بالمائة من مياه العالم في الزراعة، ولكن المياه التي تحتوي حتى على تركيزات منخفضة من البورون والكلور - المعادن الموجودة بشكل طبيعي في مياه البحر - لا يمكن استخدامها لهذا الغرض. وبدلاً من إزالتها خلال خطوة منفصلة بعد العلاج، يعتقد العلماء أنه سيكون من الممكن تطوير غشاء يمكنه ترشيحها بشكل أكثر كفاءة في نفس وقت خطوة إزالة الملح.
אלימלך מזהיר ואומר כי התפלה אמורה להיות המוצא האחרון במאמצים לספק מים נקיים לאוכלוסיית העולם, והוא מסביר כי נדרש מחקר ארוך-טווח על מנת לקבוע את ההשפעה של התפלת מי-ים על הסביבה הימית, אך הוא מאמין כי להתפלה יש תפקיד חשוב כבר עכשיו וכן בעתיד ان يأتي.
ويضيف إليمالك: "كل هذا سيتطلب تطوير مواد جديدة وتحسين الكيمياء، لكننا نعتقد أن هذا هو المكان الذي يجب أن نركز فيه جهودنا". "إن مشكلة ندرة المياه سوف تزداد سوءا، وعلينا أن نكون مستعدين لمواجهة التحدي المتمثل في تطوير تكنولوجيا محسنة ومستدامة."
تعليقات 5
وفي دولة الإمارات العربية المتحدة، تتم تحلية المياه بالكهرباء المولدة من الألواح الشمسية. إنه دائما أفضل. حتى على وقود الديزل الحيوي. وينبغي استخدام وقود الديزل الحيوي، على سبيل المثال، في الطائرات.
من ناحية، أرى هنا الكثير من المقالات حول الوقود الحيوي، ومن ناحية أخرى، أرى الآن مقالًا عن تحلية المياه.
ومن الواضح أن المطلب الرئيسي لتحلية المياه هو الطاقة وأن أحد المتطلبات الرئيسية للوقود الحيوي هو الماء.
والسؤال هو ما إذا كان الوقود الحيوي يمكن أن يوفر ما يكفي من الطاقة لتحلية المياه التي سيتم استهلاكها لزراعتها؟
إذا كان الأمر كذلك، فإن تحلية المياه وزراعة الوقود الحيوي تبدو منطقية من وجهة النظر هذه (وأنا أؤكد من وجهة النظر هذه)
لكن إذا كانت الإجابة بالنفي، فمن المنطقي وجود أحدهما فقط، لذا عليك أن تقرر سبب وجود الأولوية للمياه أو الطاقة.
سأكون سعيدًا إذا استطاع شخص يفهم أن يجيبني عما إذا كان الوقود الحيوي يمكن أن يغطي تكلفة الطاقة اللازمة لتحلية المياه التي سيستهلكونها في زراعاتهم، وأنا أحاول معرفة ذلك منذ فترة طويلة.
هذا أخي، أحسنت
في رأيي (وقد عبرت عن ذلك من قبل) أن مشكلة المياه ليست سوى مسألة غير مباشرة. المشكلة هي الطاقة. وبمجرد أن تصبح أسعار الطاقة رخيصة بالقدر الكافي، فسوف يصبح من الممكن العودة إلى العمليات المسرفة والمنخفضة التقنية لتحويل مياه البحر إلى مياه صالحة للشرب للجماهير. على سبيل المثال، إذا كان لا يزال هناك أيون معين في مياه البحر المعالجة، فمن الممكن بالتأكيد استثماره وإزالته من الماء بمساعدة قطب كهربائي.
عندما نصل إلى تقنيات فعالة وشاملة لحصاد الطاقة، سيتم تقليل عدد كبير من مشاكل العالم الثالث. بالطبع، يتعلق الأمر بالطاقة المتجددة ومرافق الحصاد التي تقترن دائمًا بالتقنيات الشقيقة التي تستهلك الحرارة. على سبيل المثال، في ألواح الغلايات الشمسية التي تستخدم الحرارة فقط، يمكنك أيضًا وضع لوحة تحصد طاقة الشمس. تعد تكنولوجيا استخدام الحرارة جنبًا إلى جنب مع تقنيات حصاد الطاقة الضوئية من الاهتمامات الرئيسية في تطور الجنس البشري.
بصراحة المقال لم يبتكر شيئاً ولم أرى أي طريقة لتحسين تحلية المياه.
وسننتظر المقال التالي
مساء الخير
سابدارمش يهودا