تعاني العديد من الدول العربية من ندرة الموارد المتجددة تحت الأرض بسبب الجغرافيا
الاعتماد على الوقود الأحفوري لتحلية المياه يشكل عبئا بيئيا واقتصاديا ثقيلا

دبي: على الرغم من ثروتها من الهيدروكربونات ، تعاني منطقة الشرق الأوسط وشمال إفريقيا من ندرة أساسية ، وهي موارد المياه العذبة المتجددة تحت الأرض.

المنطقة ، وهي واحدة من أكثر الأماكن شحًا بالمياه على هذا الكوكب ، لديها بعض من أدنى مستويات توافر المياه على أساس نصيب الفرد.

وبالتالي فإن الاعتماد على تحلية المياه في المنطقة مرتفع ، على الرغم من أن عمليات تحلية المياه لها تأثير مباشر على قضية الاستدامة ومحافظ الطاقة المتجددة في هذه البلدان.

تظهر البيانات من وكالة الطاقة الدولية (IEA) أن ثلثي المياه المنتجة من تحلية مياه البحر في المنطقة ، في الوقت الحاضر ، من التقنيات الحرارية القائمة على الوقود الأحفوري.

والباقي مشتق من تحلية الغشاء التي تعتمد بشكل كبير على الكهرباء التي تنتجها حرق الغاز الطبيعي.

في الوقت الحالي ، يمثل الشرق الأوسط حوالي 90 في المائة من الطاقة الحرارية المستخدمة لتحلية المياه في جميع أنحاء العالم ، على رأس الإمارات العربية المتحدة والمملكة العربية السعودية.

من أجل تلبية متطلبات مياه الشرب لأكثر من 400 مليون شخص في المنطقة ، فإن الاعتماد الكبير على موارد المياه غير التقليدية مثل تحلية المياه وإعادة استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة أمر “ضروري” ، وليد الزباري ، منسق برنامج إدارة الموارد المائية في وقالت كلية الدراسات العليا في المنامة بالبحرين لصحيفة عرب نيوز.

في الواقع ، أصبحت تحلية المياه المصدر الوحيد القابل للتطبيق لمياه الشرب حيث يتم استخدام إعادة استخدام المياه العادمة المعالجة بشكل متزايد في الزراعة والمناظر الطبيعية.

لكن عملية تحلية المياه المستخدمة على نطاق واسع القائمة على تكنولوجيا الوقود الأحفوري هي عبء اقتصادي وبيئي للبلدان التي تعتمد بشكل كبير على عائدات الهيدروكربونات.

هل يمكننا الحصول على إمدادات المياه المستدامة عن طريق تحلية المياه؟ كبديل ، هل يمكننا الحصول على تحلية مياه مستدامة؟ ” سأل الزباري.

وقال إن تحلية المياه ، وخاصة تقنيات الإنتاج المشترك التي تنتج الكهرباء والمياه كمنتجات ثانوية ، هي عملية “كثيفة الاستخدام للطاقة” تدعي “بمعدلات مثيرة للقلق” جزءًا كبيرًا من موارد الطاقة في دول مجلس التعاون الخليجي. .

وأضاف أنه على الرغم من “الانخفاض الهائل” في تكلفة تحلية المياه على مدى عقود ، فإن هذه الممارسة تسبب استنزاف سريع لموارد الطاقة في المنطقة وتهدد المصدر ذاته لدخل بعض الدول.

الطريق إلى الأمام هو النظر إلى ما وراء نشر الموارد غير المتجددة مثل الوقود الأحفوري لإنتاج المياه المحلاة.

حقيقة سريع
من المتوقع أن ينمو إنتاج المياه المحلاة في الشرق الأوسط 14 مرة بحلول عام 2040. (توقعات الطاقة العالمية)
وفقًا لتقرير خاص في سلسلة توقعات الطاقة العالمية ، “التوقعات الخاصة باقتصاديات المنتجين” للاقتصادات الغنية بالموارد “الاعتماد الكبير على عائدات الهيدروكربونات ، مقترنًا بخطر تقلبات الأسعار ، يخلق مخاطر غير معروفة”.

ومع ذلك ، أشار التقرير ، استجابة للظروف المتغيرة والتركيز المتزايد على مصادر الطاقة المتجددة ، “يظهر العديد من المنتجين الرئيسيين التزامًا متجددًا بالإصلاح والتنويع الاقتصادي”.

درست سلسلة توقعات الطاقة العالمية ستة اقتصادات تعتمد على الموارد وهي ركائز لإمدادات الطاقة العالمية: العراق ونيجيريا وروسيا والمملكة العربية السعودية والإمارات العربية المتحدة وفنزويلا.

وقد قيم كيف ستتطور آفاق هذه الاقتصادات المنتجة للنفط والغاز الرئيسية في سيناريوهات مختلفة بحلول عام 2040.

وأشار التقرير إلى أن إنتاج مياه البحر المحلاة في الشرق الأوسط من المتوقع أن يزيد بنحو 14 ضعفاً خلال هذه الفترة.

على الصعيد العالمي أيضًا ، أصبحت تحلية المياه كمصدر لإمدادات المياه العذبة أولوية رئيسية بسبب النمو السكاني السريع وضعف ممارسات إدارة المياه والاحترار العالمي. ويعتقد أن هذا الأخير يقلل من هطول الأمطار السنوي بمقدار 20-40 سم.

وقال التقرير إنه لمواجهة هذه التحديات ، هناك “تحول منسق نحو تحلية المياه القائمة على الأغشية”.

إن تحلية المياه ، وخاصة تقنيات الإنتاج المشترك التي تنتج الكهرباء والماء كمنتجات ثانوية ، هي عملية مكثفة للطاقة. (وكالة الصحافة الفرنسية)

وأضاف أنه على الرغم من “الانخفاض الهائل” في تكلفة تحلية المياه على مدى عقود ، فإن هذه الممارسة تسبب استنزاف سريع لموارد الطاقة في المنطقة وتهدد المصدر ذاته لدخل بعض الدول.

الطريق إلى الأمام هو النظر إلى ما وراء نشر الموارد غير المتجددة مثل الوقود الأحفوري لإنتاج المياه المحلاة.

حقيقة سريع
من المتوقع أن ينمو إنتاج المياه المحلاة في الشرق الأوسط 14 مرة بحلول عام 2040. (توقعات الطاقة العالمية)
وفقًا لتقرير خاص في سلسلة توقعات الطاقة العالمية ، “التوقعات الخاصة باقتصاديات المنتجين” للاقتصادات الغنية بالموارد “الاعتماد الكبير على عائدات الهيدروكربونات ، مقترنًا بخطر تقلبات الأسعار ، يخلق مخاطر غير معروفة”.

ومع ذلك ، أشار التقرير ، استجابة للظروف المتغيرة والتركيز المتزايد على مصادر الطاقة المتجددة ، “يظهر العديد من المنتجين الرئيسيين التزامًا متجددًا بالإصلاح والتنويع الاقتصادي”.

درست سلسلة توقعات الطاقة العالمية ستة اقتصادات تعتمد على الموارد وهي ركائز لإمدادات الطاقة العالمية: العراق ونيجيريا وروسيا والمملكة العربية السعودية والإمارات العربية المتحدة وفنزويلا.

وقد قيم كيف ستتطور آفاق هذه الاقتصادات المنتجة للنفط والغاز الرئيسية في سيناريوهات مختلفة بحلول عام 2040.

وأشار التقرير إلى أن إنتاج مياه البحر المحلاة في الشرق الأوسط من المتوقع أن يزيد بنحو 14 ضعفاً خلال هذه الفترة.

على الصعيد العالمي أيضًا ، أصبحت تحلية المياه كمصدر لإمدادات المياه العذبة أولوية رئيسية بسبب النمو السكاني السريع وضعف ممارسات إدارة المياه والاحترار العالمي. ويعتقد أن هذا الأخير يقلل من هطول الأمطار السنوي بمقدار 20-40 سم.

وقال التقرير إنه لمواجهة هذه التحديات ، هناك “تحول منسق نحو تحلية المياه القائمة على الأغشية”.

إن تحلية المياه ، وخاصة تقنيات الإنتاج المشترك التي تنتج الكهرباء والماء كمنتجات ثانوية ، هي عملية مكثفة للطاقة. (وكالة الصحافة الفرنسية)
تستخدم التقنيات القائمة على الأغشية الكهرباء كمحرك لتحلية المياه. على سبيل المثال ، تمثل “تقنيات التناضح العكسي (RO)” في العمليات القائمة على الأغشية 60٪ من السعة في عُمان ونحو نصف السعة في المملكة العربية السعودية.

تعمل شركة المياه والكهرباء السعودية المملوكة للدولة حاليًا على تطوير مشروع رابغ 3 ، والذي من المتوقع أن يبدأ تشغيله في عام 2021 ، مع إمكانية أن تصبح واحدة من أكبر محطات تحلية مياه البحر القائمة على الأغشية في العالم.

وبحسب الزوباري ، فإن الحاجة إلى الساعة هي تحقيق درجة من الاستدامة لتحلية المياه ، والتي قال إنها تعتمد على الدول “تقليل التكاليف المرتبطة بها وزيادة القيمة المضافة لتحلية المياه في المنطقة”.

ويعتقد أن هذا يمكن القيام به من خلال الاستثمار وملكية تقنيات تحلية المياه ، ويحث الحكومات على زيادة الحفاظ على المياه وتقليل هدر المياه وفقدها.

وقال الزوباري: “أحد الخيارات الرئيسية هو تطوير الطاقات المتجددة لمحطات تحلية الطاقة ، وخاصة الطاقة الشمسية ، التي تتمتع فيها دول مجلس التعاون الخليجي بميزة نسبية”.

وأيد وجهة نظره الدكتور عماد يوسف الحسينات ، الأستاذ المساعد للهندسة الكيميائية في جامعة خليفة الإماراتية.

وقالت الحسينات إن استدامة الطاقة هي مفتاح تحقيق التحلية المستدامة ، مضيفة أنه لتحقيق هذا الهدف ، يتعين على دول مجلس التعاون الخليجي تنويع مصادر الطاقة لتشمل الأشكال المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والأمواج.

وقال: “وللحصول على عمليات تحلية مياه مستدامة ، نحتاج إلى الاستثمار في تطوير تقنيات تحلية المياه التي تتوافق مع الطاقة المتجددة”.

وبحسب الحسينات ، فإن عمليات تحلية المياه ، سواء تم تصنيفها على أنها حرارية أو قائمة على الأغشية ، تتطلب كميات كبيرة من الطاقة لإنتاج المياه العذبة.

على سبيل المثال ، “في عمليات التناضح العكسي ، هناك حاجة للوصول إلى ضغط 50-80 بار لتحلية المياه المالحة” ، مضيفًا أن هذا “الضغط العالي” يتطلب مضخات كبيرة من الماء تستهلك كميات كبيرة من الطاقة.

باختصار ، قال إن هذه العملية “كثيفة الاستهلاك للطاقة ، وهذا يعني التكلفة العالية ، والتأثير الاقتصادي المنخفض والبصمة الكربونية العالية”.

وأضافت الحسينات أن هناك طريقة أخرى لتحسين تحلية المياه في المنطقة وهي تخصيص المزيد من الاستثمارات للبحث والتطوير من أجل تعزيز كفاءة محطات التحلية الحالية.

تظهر هذه الصورة التي تم التقاطها في 11 ديسمبر 2019 منظرًا لمحطة تحلية الجبيل في مدينة الجبيل الصناعية في المنطقة الشرقية بالمملكة العربية السعودية المطلة على الخليج العربي. (صورة ملف وكالة الأنباء الفرنسية)
وقال: “يمكن تحقيق ذلك من خلال اعتماد أحدث أدوات التحسين مثل استخراج البيانات والتعلم الآلي”.

ووفقًا للحسينات ، فإن تطبيق الذكاء الاصطناعي لتحليل بيانات تحلية المياه يمكن أن يكون أيضًا نهجًا واعدًا.

جانب آخر مهم من مناقشة تحلية المياه هو تأثيره على النظام البيئي. وقال الحسينات إن حقن المحلول الملحي أو تدفق النفايات في محطات التحلية في الأرض يضر بالبيئة البحرية ، وخاصة في الخليج العربي.

وهو يعتقد أنه يمكن تطوير “نهج التصريف بدون سائل” لتقليل التأثير البيئي.

إن إبراز اعتماد الشرق الأوسط ، بل والعالم ، على تقنيات تحلية المياه هو حقيقة وجود ما يقرب من 18000 محطة تحلية تجارية قيد التشغيل دوليًا ، بإجمالي طاقة إنتاجية مثبتة تبلغ 86.55 مليون متر مكعب في اليوم (م 3 / يوم) أو 2،870 مليون جالون في اليوم (MGD).

“يقع 44٪ من هذه السعة (37 مليون متر مكعب / يوم) أو 9860 مليون جالون يوميًا في الشرق الأوسط وشمال إفريقيا. وقال الحسينات إن تحلية المياه في هذه المنطقة من المتوقع أن تنمو بمعدل 7-9 في المائة سنوياً.

وأضاف أنه في حين أنه قد يكون الحل لنقص المياه العذبة في المنطقة ، “حتى الآن لا يوجد توقع لقيمة اقتصادية مباشرة منه”.

“إن تحلية المياه في دول مجلس التعاون الخليجي تساهم بشكل غير مباشر في النمو الاقتصادي للمنطقة على الرغم من أنها تعتبر تكلفة في فاتورة الطاقة في البلدان”.

وفي نهاية اليوم ، قال الحسينات ، إن ضمان توافر المياه العذبة أمر لا بد منه لأي دولة لتحقيق نمو اقتصادي مستدام.