تقرير عن تحلية مياه البحر

تقرير عن تحلية مياه البحر

• تشكل المياه 70% من سطح الأرض، وتحمل أهمية كبيرة للإنسان والحيوان والنبات.
• تشكل المياه المالحة حوالي 97٪ منها، وبناء على ذلك، يتعين تحليتها ليتمكنوا من استخدامها.
• عملية تحلية المياه هي إزالة الأملاح والمعادن الذائبة من مياه البحر لجعلها صالحة للاستخدام، سواء للشرب أو الصناعات أو الري والأغراض الأخرى.
• تتم بواسطة عدة طرق تحتاج إلى طاقة، سواء عن طريق التبخير أو التناضح العكسي، لذلك عملية تحلية مياه البحر تكلفة عالية ولا تستخدم في العديد من البلدان.

المقصود بتحلية مياه البحر

• هو عملية تحويل المياه المالحة من البحر والمحيطات إلى مياه عذبة صالحة للشرب والاستخدام.
• تستخدم عملية تحلية المياه في ظل نقص مستمر في مصادر المياه العذبة في جميع أنحاء العالم، والذي يحدث بسبب الزيادة الملحوظة في عدد السكان.
• عملية تحلية مياه البحر تستند إلى إزالة جميع الأملاح في مياه البحر والمحيطات لجعلها صالحة للاستخدامات البشرية والشرب.
• هذه العملية تتطلب تكلفة عالية واستهلاكا كبيرا للطاقة، كما تحتاج إلى العديد من المرافق لإتمام عملية تحلية المياه.

أساليب تحلية مياه البحر

هناك العديد من الأساليب الأساسية التي يمكن استخدامها لتحلية مياه البحر ويمكن تقديم بعضها على النحو التالي:

التقطير الحراري:

• يعتبر تقطير المياه المالحة بالحرارة أحد الأساليب التقليدية والقديمة التي يمكن اتباعها.
• يجرى التقطير عن طريق تسخين الماء حتى يتبخر، وبعد ذلك يأتي المعادن والأملاح، وهي تحتاج كميات كبيرة جدا من الطاقة.
• نتيجة للتطورات التكنولوجية الكبيرة، تم تطبيق الضغط على المياه لتقليل درجة غليانها، مما يؤدي إلى تقليل كمية الطاقة المستهلكة في تبخير المياه، ومن ثم يتم تركيز البخار المتولد لإنتاج ماء نقي خال من الأملاح.

التيار الكهربائي :

• في تلك الطريقة، يتم استخدام التيار الكهربائي لتجميع الأملاح وطردها من خلال غشاء خاص لفصلها عن المياه.
• طريقة تيار الكهرباء من أكثر الطرق المكلفة في تحلية مياه البحار والمحيطات، بسبب حاجتها الكبيرة لكمية هائلة من الطاقة والتي تعتمد اعتمادا طرديا على تركيز الأملاح، فكلما زادت كمية الأملاح زادت كمية الطاقة المستهلكة والعكس صحيح.
• بهذه الطريقة، يمكن دفع الأيونات الموجبة والسالبة نحو الأقطاب المعاكسة.
• يتم تخفيف تركيز الأملاح أثناء عملية التدفق للحصول على المياه المحلاة.

التناطح العكسي:

• التناطح العكسي هو طريقة تشبه طريقة التيار الكهربائي من حيث الطاقة المستهلكة، حيث تحتاج كميات هائلة من الطاقة وتتطلب تكلفة كبيرة أيضا.
• تعتمد طريقة دفع المياه على استخدام الضغط من خلال أغشية نفاذة خاصة، ولذلك لا ينصح باستخدامها في تحلية مياه البحار والمحيطات بسبب تكلفتها العالية جدا.
• يمكن أن تتم من خلال تلك المراحل الآتية:
  • معالجة أولية.
  • مرور عبر الضغط العالي.
  • مرور عبر الأغشية.
  • مرحلة بعد العلاج.

فوائد تحلية مياه البحر

• تستخدم تقنيات تحلية مياه البحر بشكل رئيسي في البلدان المتقدمة والصناعية، حيث تمتلك موارد اقتصادية وتكنولوجية عالية، ومن الممكن أن تصبح متاحة في باقي البلدان الأخرى في المستقبل.
• يمكن أن تنتشر تقنيات تحلية مياه البحر بسبب البحث المستمر عن حلول أفضل للمشكلات الموجودة مثل الجفاف وزيادة السكان، مما أدى إلى تنافس كبير على مصادر المياه.
• على الرغم من الخوف العلمي من فكرة الاستخدام الزائد وتبذير المياه، إلا أنها لا تزال خيارا مهما لتوفير مياه الشرب للكثير من السكان

كيفية تحلية مياه البحر

تتم عملية تحلية مياه البحر عبر عدة مراحل للحصول على الماء النقي والمناسب للاستخدام البشري والشرب، وتشمل هذه المراحل:

المرحلة الأولى :

• في هذه المرحلة، يتم التخلص من جميع الأشياء الكبيرة والواضحة التي تكون عالقة في المياه، مثل الأتربة والحجارة وبعض الكائنات الحية مثل البكتيريا.
• تتم تلك العملية عن طريق مصاف كبيرة، ويمكن أيضا إضافة بعض المواد الكيميائية إلى المياه.

المرحلة الثانية:

يمكن في تلك المرحلة التخلص من الملح المتراكم في مياه البحر، وهناك عدة طرق لذلك، منها:

• التقطير: وهي عملية يتم فيها تعريض مياه البحار والمحيطات إلى درجات حرارة عالية جداً يمكن أن تصل لدرجة الغليان، حتى يتم تبخر المياه، وتترك الأملاح في أسفل إناء التبخير، وتتم عملية معالجة المياه التي تتبخر عند اللزوم منها وهناك الكثير من الطرق للتقطير ومنها:
  • التقطير العادي: يتم فيه الاعتماد على رفع درجة حرارة المياه لكي تصل إلى درجة الغليان، ثم يتم تجميع كل لأبخرة المتصاعدة، ويتم تكثيفها في مكثف خاص بتلك العمليات لكي يتم الحصول المياه الخالية من الأملاح.
  • التقطير الومضي: يعتمد هذا النوع من التقطير على تعريض المياه لضغط عال جدا مما يخفض درجة غليانها.
  • التقطير متعدد التأثير: يمكن استغلال كل الأبخرة التي تتصاعد نتيجة غيلان المياه وتعرضها لدرجة حرارة عالية جدا في المبخر الأول لكي يتم التكاثف في المبخر الثاني، ومن ثم يتم استغلال الحرارة في هذا المكثف لتبخير مياه البحر لكي تتكثف في المبخر الثالث.
  • استخدام الطاقة الشمسية في التقطير: ويتم في تلك الطريقة الاعتماد على طاقة وحرارة الشمس ليتم تبخير مياه البحر.
  • اعتماد البخار المضغوط في التقطير: تعتمد عملية التقطير في تلك الحالة على الطاقة التي تنبعث من بخار الماء.
• استخدام طرق الأغشيثة في التحلية: يتم في هذه العملية فصل المياه عن الأملاح بشكل نهائي عبر غشاء خاص، وهذه العملية لا تحتاج إلى حرارة أو تسخين.
• استخدام طريقة البلور أو التجميد في التحلية: باستخدام هذه الطريقة، يمكن الاعتماد على تخفيض درجة حرارة مياه البحر لتجميدها وبالتالي التخلص من الأملاح المذابة فيها.

المرحلة الثالثة:

• في هذه المرحلة، يتم إضافة الملح وبعض المواد إلى الماء، ويمكن استخدامها للاستخدامات البشرية أو الزراعة.
• الهدف الأساسي للمياه هو تشغيل المصانع أو استخدامها في الصناعات الدوائية، ولا يتم إضافة أملاح أو مواد كيميائية للمياه.