هل يمكننا جعل مياه الشرب من مياه المحيط؟
هل يمكننا جعل مياه الشرب من مياه المحيط؟
شرب الماء المالح
الماء هو أحد أهم مكونات الحياة على الأرض. إن الحصول على المياه بشكل آمن وكاف يحسن الصحة العامة ويشجع التنمية الاقتصادية. ومع ذلك ، يواجه ملايين الأشخاص حول العالم نقصًا في الوصول إلى مياه الشرب النظيفة بسبب تغير المناخ والتوسع الحضري والتزايد السريع في عدد السكان.
هل يمكننا جعل مياه الشرب من مياه المحيط؟
كيف يمكن أن يفتقر الكثير من الناس إلى الوصول إلى المياه في حين أن غالبية العالم مغطى بالمياه؟ وذلك لأن معظم إمدادات المياه في العالم توجد في البحار والمحيطات ، والتي تتكون من المياه المالحة. تركيز الملح في المحيط مرتفع جدًا بحيث يتعذر على جسم الإنسان معالجته. إذا شرب البشر مياه البحر ، ستضطر الكلى إلى التخلص من الملح عن طريق إنتاج كميات زائدة من البول. سيتم طرد المزيد من البول من الجسم أكثر من الماء المستهلك ، مما يؤدي إلى الجفاف وفي النهاية الموت. لكي يستهلك البشر مياه البحر ، يجب أولاً تحليتها.
ما هي التحلية؟
تحلية المياه هي عملية تحويل المياه المالحة إلى مياه عذبة عن طريق إزالة محتواها من الملح. تمت ممارسة طريقة معالجة المياه هذه منذ العصور القديمة ، عندما قامت أطقم السفن بمعالجة مياه البحر لمياه الشرب على متن السفن. اليوم ، هناك أكثر من 18000 محطة تحلية تعمل في جميع أنحاء العالم.
تتضمن الطريقة التقليدية لتحلية المياه غلي الماء وتجميع بخار الماء ، وهو خالي من الأملاح والمعادن المتبقية. تشمل الطرق الأخرى لتحلية المياه: الفلاش متعدد المراحل ، والتأثيرات المتعددة ، وضغط البخار ، والتجميد ، والتبخر الشمسي ، والتناضح العكسي. في التناضح العكسي ، يتم ترشيح مياه البحر أولاً لإزالة الجزيئات المجهرية والمواد العضوية. يتم إرسالها لمزيد من التنظيف باستخدام المرشحات الدقيقة قبل المرور بعملية التناضح العكسي الفعلية. في هذه المرحلة ، يتم ضخ الماء بسرعة 800 رطل لكل بوصة مربعة بقوة عبر أغشية مشحونة كهربائيًا. تزيل هذه الأغشية الغالبية العظمى من الملح في الماء. تنتقل المياه لتتخلل صهاريج التخزين ، حيث تتم إعادة معالجة 20٪ من خلال التناضح العكسي قبل خلطها معًا مرة أخرى. يتم ضخ هذه المياه من خلال مرشحات الكالسيت التي تضيف الكالسيوم وتزيد القلوية. ليتم إرسالها عبر خطوط المياه البلدية ، يتم أيضًا إضافة الفلوريد والأمونيا والكلوريد قبل الاستهلاك البشري.
إنتاج مياه الشرب من المحيط
تبدو تحلية المياه الحل الأمثل لمشكلة ندرة المياه العذبة في العالم. في الواقع ، يتم إنتاج ما يقرب من 23 مليار جالون من مياه الشرب النظيفة كل عام عن طريق تقنيات تحلية المياه ، وهو ما يكفي من المياه لحوالي 300 مليون شخص. تلبي الكويت حاليًا احتياجاتها من المياه بالكامل بالمياه المحلاة. وفقًا للأمم المتحدة ، يعتمد 1٪ من سكان العالم على المياه المحلاة.
ومع ذلك ، فإن الجهود المبذولة لزيادة مشاريع تحلية المياه في جميع أنحاء العالم باهظة التكلفة. يعود سبب ارتفاع تكلفتها إلى الطاقة اللازمة لإنتاج المياه المحلاة ، والتي تبلغ حوالي 3 كيلووات لكل متر مكعب (حسب الطريقة المستخدمة). هذا أعلى بكثير من الطاقة المطلوبة لمعالجة إمدادات المياه المحلية ، والتي تبلغ حوالي 0.2 كيلوواط لكل متر مكعب. تشمل العوامل الإضافية التي تزيد من تكلفة المياه المحلاة ما يلي: الموقع ، ونوع المنشأة ، والعمالة ، والتخلص من المركز (الأملاح والمعادن المتبقية بعد تحلية المياه).
تأتي تحلية المياه مع بعض المخاوف البيئية أيضًا. من أجل إنتاج كميات كبيرة من المياه المحلاة ، تتطلب محطات المعالجة مياه التبريد ، والتي يتم الحصول عليها من خلال البنية التحتية لسحب المياه. قد تقوم أنظمة المدخول هذه بإزالة الأسماك والكائنات البحرية الأخرى من بيئتها ، وإرسالها عبر نظام التبريد وإلحاق الضرر بها في هذه العملية. قد تصبح الحياة البحرية الأكبر محاصرة عند مدخل مدخل المياه ، غير قادرة على الهروب من قوة الشفط التي تنتجها. يعتبر التخلص من تركيز المحلول الملحي قضية بيئية أخرى. عندما يتم التخلص من هذا التركيز في المحيط ، فإنه يغوص في قاع المحيط ، مما يؤدي إلى إتلاف النظام البيئي.