المياه المالحة
تُغطي المياه المالحة ما نسبته 70% من سطح الكرة الأرضية، وتتواجد في البحار والمحيطات في أماكن متفرقة من سطح الأرض، ولهذه المسطّحات المائية دور مهم في دورة الكربون والنيتروجين في الطبيعة، وتحتوي المياه المالحة على العديد من المواد الصلبة الذائبة مثل كلوريد الصوديوم وأملاح المغنيسيوم والكالسيوم والبوتاسيوم، والعديد من العناصر الأخرى بتراكيز مختلفة، لذا تعدّ هذه المياه غير صالحة للشرب أو الرّي، ونظرًا لشح المياه العذبة في كثير من المناطق، لجأت بعض الدول لاستخدام العديد من طرق تحلية مياه البحر للاستفادة منها في مجالات حياتية مختلفة.[١]
طرق تحلية مياه البحر
تعدّ المياه أساس العديد من الأنشطة البشرية، مثل الشرب والزراعة والصرف الصحي وتوليد الكهرباء، ويستهلك العالم يوميًا كميات هائلة من الماء، في بعض الأحيان تتواجد المراكز سكانية بالقرب من مصادر المياه الصالحة للاستخدام، بالرغم من ذلك تبقى كمياتها قليلة ومحدودة مقارنة بالمياه المالحة التي تشكل 97% من مياه الأرض، لذا لجأت العديد من الدول لتحلية مياه البحر، وتعدّ الطرق الآتية أهمّ طرق تحلية مياه البحر:[٢]
- التقطير الشمسي: تُحاكي هذه الطريقة دورة الماء في الطبيعية، حيث تقوم الشمس بتسخين مياه البحر بدرجة كافية لحدوث عملية التبخر ثمّ يتمّ تكثيف بخار الماء على سطح بارد، وهناك نوعان للتقطير الشمسي، في الطريقة الأولى يتمّ استخدام الخلايا الكهروضوئية لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية لتوفير الطاقة لعملية التحلية، والطريقة الأخرى تعتمد على حرارة الطاقة الشمسية نفسها لتحلية المياه.[٣]
- التقطير الفراغي: وهنا يتمّ تقليل الحرارة اللازمة لتبخير المياه، عن طريق تقليل الضغط الجوي، وتصلّ المياه لدرجة الغليان عند درجات منخفضة، عندما يتساوى ضغط البخار مع الضغط المحيط، ويزداد ضغط البخار مع ارتفاع الحرارة.[٣]
- التقطير الومضي متعدد المراحل: وهو عبارة عن سلسلة من التبخرات الومضية، و في هذه الطريقة من طرق تحلية مياه البحر، هنا تستخدم كل مرحلة بخار الماء الناتج من المرحلة التي قبلها.[٣]
- تقطير متعدد التأثير: ويتمّ تحلية المياه من خلال سلسلة من الخطوات تسمّى التأثيرات، حيث يتمّ تسخين مياه البحر داخل أنابيب، ويستخدم البخار الناتج لتسخين المياه في الخطوة اللاحقة، وأحيانًا يتمّ استخدام البخار القادم من محطات توليّد الكهرباء القريبة لتسخين المياه.[٣]
- تقطير ضغط البخار: وذلك باستخدام ضاغط ميكانيكي أو تيارنفاث لضغط البخار الموجود فوق المياه، لتوفير الحرارة اللازمة لتبخر الكمية الباقية من المياه.[٣]
- التناضح العكسي: وتستخدم في هذه العملية أغشية شبه نفاذة، وتطبيق الضغط لحثّ المياه على المرور وترسيب الأملاح على الغشاء، وتستهلك هذه العملية طاقة أقل من التحلية الحرارية، كما تعدّ من أكثر طرق تحلية مياه البحر شيوعًا.[٣]
- التجميد: حيث يُستخدم التجميد لفصل المياه العذبة عن المياه المالحة بعد ذوبان الجليد.[٣]
- الديلزة: يتمّ فيها استخدام التحليل الكهربائي لفصل الأملاح عبر أزواج من الأغشية المشحونة وترسيبه على قنوات متناوبة.
- التقطير الغشائي: تعتمد هذه الطريقة على الفرق في درجات الحرارة لعمليات التبخير والتكثيف.[٣]
- طاقة الأمواج : وفي هذه التقنية يتمّ استخدام عوامات مغمورة داخل البحر والاعتماد على طاقة الأمواج لتحلية مياه البحر.[٣]
الآثار السلبية لتحلية المياه
في العديد من مناطق العالم، وخاصّة في المناطق القاحلة المأهولة بالسكان، تعدّ المياه المحلاة المصدر الرئيسي لتزويد المنازل بالمياه، و تستخدم تقنية تحلية المياه في حوالي 120 دولة مختلفة، ويتمّ إنتاج حوالي نصف كميات المياه المحلاة في الشرق الأوسط وشمال إفريقيا، وتعدّ المملكة العربية السعودية والكويت والإمارات العربية المتحدة أكبر منتجي المياه المحلاة، بالإضافة إلى الولايات المتحدة الأمريكية، وبالرغم من الأهمية الكبيرة لتحلية المياه، إلا أنّها عملية لا تخلو من بعض الآثار السلبية، ومن أبرزها ما يأتي: [٤]
- التخلص من النفايات: تستخدم في عملية تحلية المياه بعض المواد الكيميائية مثل الكلور وحمض الهيدروكلوريك وبيروكسيد الهيدروجين والتي تُضاف إلى الماء قبل تحلية المياه لزيادة كفاءة عملية التحلية، ويعدّ التخلّص من هذه المواد بعد استهلاكها مصدر قلق بيئي كبير.[٥]
- المحلول الملحي الناتج: حيث يتمّ إلقاء المياه المتبقية بعد عملية التحلية، والمشبّعة بكميات كبيرة من الملح، إلى البحار والمحيطات ممّا يقللّ بدرجة كبيرة من مستويات الأكسجين في الماء، ويؤدّي إلى اختناق الكائنات المائية.[٥]
- تهديد الكائنات البحرية: تظهر هذه الآثار بشكل أكبر من خلال عمليات الامتصاص والتصريف، عند امتصاص مياه المحيط من أجل تحلية المياه قد يتمّ مرور بعض العوالق البحرية والنباتات والبيوض والتي قد تكون لأنواع مهددة بالانقراض.[٥]
- استهلاك الطاقة: يتطلب تشغيل محطات التنقية كميات كبيرة من الطاقة، في وقت تعدّ مصادر الطاقة شحيحة ومعرّضة بشكل كبير للنفاد والاستنزاف.[٥]
المراجع[+]
- ↑ "Sea", en.wikipedia.org, Retrieved 29-12-2019. Edited.
- ↑ "Water Desalination", large.stanford.edu, Retrieved 29-12-2019. Edited.
- ^ أ ب ت ث ج ح خ د ذ "Desalination", www.wikiwand.com, Retrieved 29-12-2019. Edited.
- ↑ "Desalination", www.britannica.com, Retrieved 29-12-2019. Edited.
- ^ أ ب ت ث "The Disadvantages of Desalination", sciencing.com, Retrieved 29-12-2019. Edited.
