تحلية المياه : التحديات والتكنولوجيا لمواجهة شح المياه بالمنطقة العربية ندوة افتراضية باشراف لجنة الموارد المائية باتحاد المهندسين العرب
تلخيص- اثير عبد السادة- ملتقى بحر العلوم للحوار
افتتح الدكتور عادل الحديثي أمين عام اتحاد المهندسين العرب الندوة باستذكار شهداء القضية الفلسطينية في غزة، وقد تم تشكيل لجنة من الدول المجاورة من فلسطين لتوثيق الجرائم الصهيونية بشكل عام وبالخصوص بعد العدوان الآثم على غزة والضفة الغربية والقدس من اجتياح وقتل وتهجير وتدمير المدن واستصدار مجلدات توثيقية لجرائم النظام الصهيوني بعد السابع من أكتوبر بالتعاون مع الاخوة في لبنان ومصر والعراق.
ندوة اليوم تحت عنوان تحلية المياه واستخدام التكنولوجيا لشح المياه هي ندوة عربية مهمة جداً الدكتور طارق السمان مقرر الجلسة تحدث قائلاً نحن في مجلس التعاون العربي والاتحاد ونقابات المهندسين سعيدين جداً اللقاء ببعض الزملاء والخبراء في المنطقة العربية ذات خصائص منها الندرة المائية وتزايد الطلب على المياه، الفجوة المائية المتزايدة، محدودية الموارد المائية وهناك أربعة عشر دولة عربية تقع من بين عشرين افقر دولة في المياه عالمياً - أصبح هناك خيار استراتيجي في المنطقة العربية هو استخدام الموارد المائية الغير التقليدية منها: تحلية المياه واستخدام المياه للمعالجة ومياه الصرف الصحي والزراعي ومصادر الأمطار والسيول.
- حديثنا اليوم في الجلسة اين نحن الان من تحلية المياه في المنطقة العربية؟
- هل هناك فعلاً طفرة نوعية واقتصادية في صناعة التحلية على مستوى التكنولوجيا والتكلفة وما هي استخدامات الطاقة المتنوعة واستعراض بعض التجارب الناجحة في المنطقة العربية مثل الإمارات والمغرب والأردن ثم الحديث عن مستقبل صناعة المنطقة العربية من ناحية الحوكمة والشراكة والقطاعات الاستثمارية وتوفير التكنولوجيا، هذا ما ستركز عليه الندوة هذا اليوم وتم عرض فلم قصير اهم ما جاء فيه:
- هناك طلب متزايد على المياه الحلوة - مياه الأراضي العذبة تشكل أقل من واحد% - بحاجة إلى تحويل مياه المحيطات المالحة إلى مياه عذبه يمكن تحقيق ذلك من خلال تحلية مياه البحر
- ضرورة استخدام الأغشية المساندة الدقيقة التي تسمح بمرور المياه العذبة فقط مع وجود الآليات المتطورة
- هناك تقنية جديدة لتحلية المياه هي تقنية الاهتزاز من الممكن تحلية كميات كبيرة من المياه وبنفس الطاقة المبذولة في هذه الطريقة
- هناك طريقة أيضا أخرى لتحلية المياه وهي التبخير تستخدم على نطاق واسع لتحلية المياه ويتم ذلك عن طريق رش المياه البحر على المياه ساخنة ما يؤدي إلى تبخر المياه النظيفة فقط ثم يتبخر الماء و يتكثف ويتم جمعه من خلال ذلك يتم إنتاج المياه العذبة، يتم تكرار ذلك مع خفض درجات الحرارة لتوليد المزيد من المياه العذبة
- درجات الحرارة الخارجية لتحلية المياه في الأماكن القاحلة تصل إلى 40 درجة
- تقنية الاهتزاز تمر بمراحل متعددة من خلال درجات حرارة متفاوتة يمكن الحصول عليها من خلال لها المياه العذبة
- يتضمن نظام مادة السيلكا الفولاذية امتصاص بخار الماء في درجات حرارة منخفضة تصل إلى سبعة درجة مئوية التي تكون داخل وخارج الماء على حد سواء
- تحتاج مادة السيلكا إلى درجة حرارة تصل من ٥-٥٥درجة
- يتم توفير الطاقة لهذه المادة عن طريق مصادر الطاقة المتجددة مثل الشمس.
(1) مستقبل صناعة التحلية المياه في المنطقة العربية الأستاذ الدكتور محمد عبد الحميد داود
- مدبر إدارة الموارد المائية في هيئة البيئة- دولة الامارات العربية -
نحن نعاني في الوطن العربي من مشاكل متعددة في هذا الجانب منها، نقص حاد في الموارد المائي، وارتفاع حاد في إعداد السكان في المنطقة العربية، والاحتياجات المتزايدة منها الغذاء والماء -
نحن نعاني من تحديد أمن المنطقة الغذائي والمائي 70% من امننا الغذائي يأتي من خارج المنطقة العربية، التحديات المائية مع الدول المتشاطئة المشتركة، في كل عام هناك تناقص في الموارد المائية المتجددة إضافة إلى ذلك تناقص في كميات الصرف الصحي. الحلول -
منها تحلية المياه هي الحل الاستراتيجي لموارد المياه - كذلك معرفة كمية إنتاجنا المائي بتقنية التحلية عربياً
- ما هي الآليات والتكنولوجيا المستخدمة في تحلية المياه مع التكلفة -
ما هي الأضرار البيئية للتحلية وهل هي الخيار الاستراتيجي القادم للمنطقة العربية لسد الاحتياجات المائية؟
- الإنتاج العالمي المائي نحو تقنية RO لانها تستهلك طاقة قليلة مقارنة بباقي التقنيات والتي تشغل 65% من حجم الإنتاج العالمي
- الدول العربية تتجه نحو تقنية الهجين يصل إنتاجها إلى 53% كمتوسط لانتاج المياه المحلاة ما عدا سلطنة عمان
- هناك 18,000 محطة تحلية المياه في العالم - الإنفاق التشغيلي لهذه المحطات يصل إلى٦-١٠ مليارات$
- هناك دول تستخدم الطاقة النووية في تشغيل محطات التحلية مثل الامارات
-السعودية استثمرت 14مليار$ سنويا، والإمارات تستثمر حوالي 10مليار$ ،
-ضرورة الأخذ بنظر الاعتبار التوازن بين المضار والمنافع البيئة وأهم العناصر لاختيار الطاقة لإنتاج واستخدام هذه التقنية
-مشاكل تحلية المياه هي التكلفة التشغيلية العالية والطاقة الكهربائية الكافية
-الإنفاق والاستثمار عالميا وعربياً في إنشاء محطات التحلية لمشاريع تحلية المياه -حجم الانفاق والاستثمار عالمياً لتحلية المياه 15-16 مليار$ متوقع ان يزيد في عام 2028- 2030- 18 مليار$عالميا
- الدول العربية تنفق أو تستثمر 18- 19 مليار$ لتحلية المياه - هناك دول تستخدم الطاقة النووية في تشغيل محطات التحلية مثل الامارات
- التكنولوجيا المستخدمة في تحلية المياه بالتسخين أو ما يعرف بالطرق الحرارية او طريقة التنازل العكسي، هناك تناقص في استخدام طريقة التحلية بالطرق الحرارية، هناك تزايد في استخدام طريقة تحلية المياه بتقنية التناضح العكسي
- تكلفتها لكل متر مكعب من٩٠٠$-١٢٠٠$ وتحتاج إلى طاقة من خمسة إلى ستة كيلو واط وتشغل 5 % من الإنتاج العالمي، هناك دول لا تمتلك طاقة التشغيل لهذه المحطات لذلك تستخدم الطاقة الهجين مثل دول الخليج يصل 53% كم متوسط إنتاج الاستثمارات
ما أهم العناصر التي تحكمنا في اختيار وتحديد نوع التقنية أو التكنولوجيا وانتاج كميات هذه المياه هي:-
-وجود مصدر للمياه، وجود الموارد المالية، وجود الطاقة الكهربائية، حساب التكلفة، بعد المصادر المائية وسبب اختيار استخدام هذه التقنية للشرب ام للزراعة
ما هو العائد الاقتصادي لاستخدام هذه التقنية في الجانب الزراعي؟
-عالميا أستراليا وإسبانيا تصل إلى 2-3 دولار لكل واحد متر مكعب في جانب الزراعة. هل هناك طرق حديثة في هذه التقنية لتقليل التكلفة المادية المستخدمة؟
- طرحنا في أبوظبي محطة تحلية عن طريق الطاقة الشمسية وصلت إلى العالمية من خلال مشاركتنا مع أحد الشركات الهولندية في أبوظبي
-مراكز الأبحاث العالمية على صعيد الوطن العربي
- الإمارات العربية هناك مركز التميز في جامعة خليفة بالامارات
- في مصر هناك مركز أبحاث يختص بالتحلية هو مركز بحوث الصحراء الموجود في جامعة الإسكندرية، وهناك تحالف مصري في جامعة أسيوط بالشراكة مع الجامعة الأمريكية
- تقنية تحلية المياه تحتاج إلى أبحاث علمية مركزة وجمع آراء بحثية علمية مركزة عربية وهناك عوائد كبيرة لهذه الأبحاث العلمية باستخدام الطرق والتقنيات الحديثة لتحلية المياه.
(2) التجربة المغربية في مجال الري لتحلية المياه المهندسة رجاء تانجي من المغرب-
رئيسة مصلحة تشجيع وإنجاز الشراكات بين القطاع العام والخاص في مجال الري-
وزارة الفلاحة والصيد البحري-المغرب -
بلدان شمال إفريقيا وبالخصوص المغرب وتونس والجزائر تشهد نقص حاد في المياه تصل إلى مستوى الفقر المائي إلى 1000 متر مكعب سنويا -
اعتمدت المغرب تقنيات تحلية مياه البحر لسد هذا العجز المائي الحاصل من خلال برنامج وطني يبدأ للحصول على مياه الشرب ومياه الري
- استخدام استراتيجيات الجيل الأخضر -هناك مشاريع تستخدم للسقي ومياه الشرب من هذه المشاريع في جنوب المغرب مشروع أكاكير الكبيرهو أول تجربة إفريقية لتحلية المياه البحر -ومشروع مياه الدخلة بمساحة خمسة الف هكتار مخصصة لأغراض الري وتأمين مياه الشرب لهذه المناطق. -
هناك مشروعان قيد الدراسة في منطقة الدار البيضاء تبلغ سعتها 300 ألف متر مكعب مخصص منها 250 الف متر مكعب لتأمين مياه الشرب لهذه المنطقة والباقي لأغراض الري - الطرق المستخدمة في تحلية المياه هي طريقة التناظر العكسي
-الطاقة الريحية هي الطاقة المستخدمة في مشروع الدخلة -استخدام الطاقة التقليدية والوقود الاحفوري في مشروع اكاكير لتوليد هذه التقنيات
-الكلفة المالية للمشروع هي اربع مليون درهم - هذا المشروع هو مشروع مشترك ما بين القطاع العام والقطاع الخاص وقد ساهمت الدولة 1.32 مليار درهم
-هناك شراكة قانونية تواكب هذا الطلب المستمر لهذا النوع من القطاع الخاص
-هناك قوانين متعلقة بالقانون المفوض بالعقود المتعلقة بالشركة بالقطاع العام والقطاع الخاص
-هناك دراسة جدوى لهذه المشاريع من الجوانب الاقتصادية والمالية والبيئة والقانونية والمؤسسات -تقف الدولة بالشكل الموازي ما بين الشريك الخاص لتحلية المياه والشريك الخاص للري بالاضافة الى وجود عقود التمويل للمساهمة من قبل الدولة المغربية
-استخدام الطرق التقليدية لتوليد الطاقة في حالة توقف الرياح أو حصول نقص كبير في توفير الطاقة لهذه المشاريع -مشروع الدخلة في جنوب المغرب ينتج طاقة لانتاج 1000 متر مكعب من المياه المحلاة بمعدل 8.83 كيلو واط بالساعة والطاقة مرتفعة بالنسبة لهذا المشروع
-كلفة تسديد الطاقة في مشروع الشوكية٠,٧٥ درهم للمتر المكعب الواحد - انخفاض تكلفة الطاقة لهذا المشروع وذلك لاستخدام الطاقة الريحية في هذا المشروع
- هناك مشاريع أيضا في الدار البيضاء لإنتاج الطاقة المتجددة والشمسية -وهناك مشاريع لغرض تحلية مياه البحر للشرب والري في شمال المغرب في منطقة الناضور وسويرا و الواديه وبجدور
-اعتماد الطاقة البديلة كمزود للمشاريع لهذه المشاريع لخفض فاتورة الطاقة لهذا المشاريع, (3) كفاءة الطاقة في وحدات التناضح العكسي للمياه المالحة المهندس محمد فارس مدير عام الممر الأخضر لاستشارات المياه والطاقة والبيئة-الأردن الموضوع يخص الإجراءات التي طبقت على أحد محطات تحلية المياه ووجدنا
- تقليل استهلاك الطاقة والتي تمثل من 30-50% من الكلفة التشغيلية لمحطات التحلية ، المحطات تحتوي على آبار عميقة وملوحة متوسطة تصل إلى حوالي ٣٠٠٠ PPM تم عمل عدة إجراءات لتخفيض استهلاك الطاقة شملت المضخات والماطور واختيارات الاغشية ودرجات الحرارة - النتائج
- الحصول على تخفيض استهلاك الطاقة بنسبة٢٠-٤٠٪ من استهلاكات الطاقة في المحطة وانعكس ذلك على الكلفة التشغيلية للمحطة من ١٠-٢٠٪ وقدرة المحطة ٢٠٠الف متر مكعب في الساعة
- التكلفة الاستثمارية توضح energy cost, يمثل 35% تقريبا من تكلفة إنتاج المتر المكعب الواحد - التكلفة الاستثمارية 29% من التكلفة الإجمالية
- التكلفة التشغيلية للمتر المكعب الواحد 50٪منها تمثل تكلفة الطاقة باستثناء التكلفة الاستثمارية
- حددنا سبب عدم الكفاءة والكفاءة - حددنا رفع كفاءة المعدات وهي تحت الدراسة - محددات الطاقة في محطات التحلية من خلال النقاط التالية: - عمل Recovery أو استشفاء الخاص للمحطات، جودة المياه بما في ذلك درجة الحرارة ، السرعة وتدفق المياه داخل المحطة
- أكثر استهلاكات الطاقة داخل المحطة 38% هي عبارة عن مضخات في الآبار وعمق هذه الآبار تصل إلى 2000 متر، ٣٣% استهلاكات للطاقة
- مضخات الضغط العالي الخاصة بال RO تمثل ٤٣٪ - مضخات التغذية 13% - إضافة إلى الأبراج التبريد والبالغ استهلاكاتها 4 % من الاستهلاكات
- هذه هي كل الأجهزة الرئيسية التي تتحكم باستهلاكات الطاقة - قمنا بتعديلات أخرى بتصميم المحطات النتائج - انخفاض في تكلفة الطاقة بنسبة 33% وهذا ادى إلى انخفاض في إنتاج تكلفة الطاقة بنسبة 12% بدون استخدام التكلفة الاستثمارية
- إذا ادخلنا الكلفة الاستثمارية يوصلنا على تخفيض إجراءات الاوبكس بحدود ١٧٪ للمتر المكعب الواحد
(4) الدكتورة ميسون محمد من العراق
-نحن في البدايات في هذا المشروع لدينا مشروع مماثل في البصرة لتحلية المياه لازال في بداياته
-لدينا مشكلة في ملوحة المياه وسعتها في مناطق الجنوب والوسط خصوصاً في مناطق الجنوب
-لدينا مشاريع قيد الدراسة نراقب ما هي آليات العمل في هذا المجال الاستفادة من هذه التجارب
-الهدف من هذه المياه هو تحليتها للاستفادة منها في مجال مياه الشرب الري -لدينا مشروع بحر البقر في مصر وكيفية الاستفادة من تجربتهم -الكلف التخمين المدروسة للمشاريع لدينا
- واختيار المواقع للأسف لازلنا في البدايات -لدينا مشاريع وبيانات خاصة تخص هذه المشاريع للأسف لا امتلك هذه البيانات
(5) المداخلات - الدكتور محمد دحوم مهندس معلومات جغرافية متخصص مخاطر طبيعية من المغرب
سؤال هو هل تم أخذ بنظر الاعتبار الأبعاد الاقتصادية والبيئة والاجتماعية لموضوعة تحلية هذه المياه؟ ومدى استخدام هذه الحلول التي استخدمت في العالم العربي؟ وهل هناك محاولات في إيجاد الحلول المستدامة؟
- الدكتور محمد حركش من المغرب
ما هي الأضرار السلبية في موضوع تحلية المياه؟ -التكلفة لعملية تحلية المياه غالية جدا هل هذه التكلفة لا تهمش الفلاحين الصغار والكبار وهم الأساس في زيادة السلة الغذائية!
- الدكتورة شيرين من مصر
تعقيب على كلام الدكتور محمد موضوع التكلفة المياه العذبة غالية جدا من الممكن استخدامها في القطاع الاستثماري والصناعي والزراعي
-تعقيب على كلام الدكتور محمد اقترح ان نزرع شجرة الدود التي تعتبر شجرة صناعية، من الممكن أن ندرس تكاليف زراعة هذه الشجرة
-الدكتور علاء من مصر -هناك تكنولوجيا جديدة بدأت بظهور وهي النانو للمياه وهي طريقة معروفة التي تعمل على انتزاع جميع الملوثات للمياه والإملاح وإزالتها بشكل إنتقائي وبصورة واحدة.
-خصائص طريقة النانو:-
الاحساس بالملوثات في أدنى تركيزها والقدرة على إنتقاء الملوثات والقدرة على إزالة عناصر الملوثات حتى ذات التركيز المنخفض منها والتي تعمل جزء من المليون والمواد المشعة تصل إلى حوالي 99% وتمتلك مساحة سطح هائلة جدا تغطي أكثر من 1000 متر مربع ولها القدرة على تحلية المياه تصل إلى 100% مع عدم المساس بالاملاح الطبيعية الموجودة داخل المياه كذلك لها القدرة على تقليل الأملاح إلى النسبة المطلوبة وكمية المياه المستخلصة تصل إلى 95% وكذلك تعمل على توفير الطاقة المستخلصة وطريقة استخدام تقنية النانو لا تحتاج إلى عملية ال RO
الدكتور توفيق من تونس
لدينا ثلاث منشآت في تونس في موضوع تحلية مياه البحر بعد عام ونصف سيكونوا جاهزين، سؤالي هو كيفية إعطاء إيضاح حول zero brand Water
(6) الأجوبة الدكتور محمد داوود-الامارات
-الآثار البيئة محددة بثلاث أشياء Brian Water charge يتم منتجة الأملاح الصناعية من prime Water وتحويل الأملاح إلى أملاح صناعية وموضوعة الانبعاثات الغازية هو التأثير الثاني الحل الأمثل هو استخدام الطاقة المتجددة وضرورة الدراسة جدوى اقتصادية لهذه الطاقة
- التكلفة وآثارها تجعلها غير صالحة على صغار المزارعين لأنها تحتاج إلى استخدام آليات وأدوات عالية الكلفة لكي يكون هناك سوق لهذه المحاصيل - زراعة شجرة الدود ضروري أن تدرس بالتفصيل
-و موضوعات brand Water والوصول إلى zero charge من الممكن لأننا عاملين على ذلك من خلال ارتفاع الطاقة -نحن نعمل على طريق المشروع في عملية ارتفاع الطاقة لكن brand Water لا يتجاوز الخمسة % لذلك يحتاج استخدام آليات عالية في الري
-الإمارات تمتلك دراسة حول تقنية النانو تكنولوجيي - لدينا بحث دراسة حول هذه التقنية مع الكوريين في الإمارات
الدكتورة رجاء تانجي من المغرب
- الآثار البيئية إلى محطات التحلية من خلال المشروعين في تجربة المحطة في الشوكة والدخلة قبل إنجازه كان لابد الحصول على الموافقة البيئة من اللجنة الوطنية الموافقة مشروطة حول كيفية التعامل مع الأملاح التي ستخرج من محطات التحلية بعد انتهاء عملية تحلية المياه والتي ترمي في البحر
- للتحقق في هذه الآثار وضعت قناة يتناسب طولها مع كمية هذه الأملاح لكي لا تكون لهذه الشوائب أو الأملاح اثار بيئية على البحر والمخلوقات البحرية - وضع الوسائل والآليات التي تحد من هذه الآثار البيئية
- إضافة إلى استخدام الطاقة المتجددة الذي يعمل على تقليل انبعاث الغازات الدفيئة للمحطات
- التكلفة الغالية لإنتاج هذه المياه وعلاقتها بسيادة الغذائية - عند إنشاء محطة تحلية يتم دراستها من جميع الجوانب اقتصادية اجتماعية قانونية بما في ذلك الأثر على صغار الفلاحين في المغرب حريصين على إنخراط الفلاحين في إنتاج مياه التحلية المستخدمة في الري طرق الري الحديثة ليست التقليدية
-الدكتورة ايمان من مصر -
مصر تمتلك محطات للتنقية وتحلية المياه في مجال الري، تعمل هذه المحطات بمقدار 55,000 متر مكعب في اليوم ، موقع المحطات في جنوب سيناء تنتج 20,000 متر مكعب في اليوم ، محطة تحلية كبرى في عين السخنة تنتج 136,000 متر مكعب في اليوم، هناك ثلاث محطات أخرى بطاقة إنتاجية يومية 150,000 متر مكعب في اليوم في منطقة العلمين وبور سعيد
-هناك 14 محطة بطاقة إستيعابة 476,000 متر مكعب يوميا في منطقة البحر الأحمر والسويس والإسكندرية والأهلية
-هذه المحطات تنتج مياه محلات بطاقات أحجام مختلفة -تم التعاقد في عام ٢٠٢٠-٢٠٢٣م على تحالف عالمي يضم 17 دولة على إنشاء محطات لإنشاء الطاقة المتجددة، هناك 21 محطة سوف يتم تنفيذها بواقع 9,000,000 متر مكعب يوميا -وهناك بحوث علمية متقدمة من قبل الطلبة في هذا المجال نطلع عليها خاصة في الجامعة الأمريكية باستخدام طاقات المتجددة
أهم التوصيات
-ضرورة رفع وتحسين الوعي الاجتماعي وتوعية المجتمع في أهمية المياه وتوفيرها -تعزيز وتعاضد الدول العربية في تحلية المياه من خلال تبادل المعلومات والخبرات الناجحة - تضبيط تقنيات فعاله للحد من استخدام المياه وتحسين كفاءة استخدامها
- الاهتمام بالترابط ما بين المياه والطاقة والغذاء في توفير الطاقة المطلوبة وانبعاث الغازات -إيجاد آلية لحملة البحث العلمي والتطوير
-وتحسين التقنيات المستخدمة لتحلية المياه
- دعم الابتكارات والاختبارات الواحدة في تحلية المياه - تطبيق منظومة حوكمة للمياه في الدول العربية - ضرورة التوسع في الطاقة المتجددة
- الاهتمام بتقويم وتطوير صناعة الاغشية لتحلية المياه المالحة - الاهتمام بتعزيز الشراكة بالقطاع الخاص والعام
- ضرورة إجراء دراسات اقتصادية واجتماعية