العناوين
تعريف محطة تحلية
يقصد بـ محطة تحلية (Desalination water station) بأنها مرفق أو منشأة متخصصة في إزالة الأملاح والشوائب من مياه البحر أو المياه المالحة عموماً، لإنتاج مياه عذبة وصالحة للشرب. وهذه العملية ضرورية خاصة في المناطق التي تندر فيها مصادر المياه العذبة.
ما هي الأهداف النبيلة وراء إنشاء مشروع سقيا زمزم في مكة المكرمة؟
آلية عمل محطة التحلية
في العادة يستخدم لتحلية المياه إحدى هاتين الطريقتين الرئيسيتين:
- التناضح العكسي (RO: Reverse Osmosis) وهي الطريقة الأكثر شيوعًا. حيث يتم ضخ مياه البحر من خلال غشاء خاص يقوم بتصفية الملح والشوائب، تاركًا وراءه المياه العذبة.
- التحلية الحرارية أو ما يعرف بالتقطير (Thermal Desalination أو Distillation). تتضمن تسخين مياه البحر حتى تتحول إلى بخار، وتترك الملح وراءها. ثم تكثيف البخار مرة أخرى للحصول على المياه العذبة الخالية من الأملاح أو الشوائب.
ما هو هدف التنمية المستدامة 17 وتأثيره على المنطقة العربية؟
لم التناضح العكسي أقل تكلفة من التقطير؟
إن طريقة تحلية المياه بالتناضح العكسي أقل تكلفة من التحلية الحرارية بالتقطير بسبب ما يلي:
- تحلية المياه بالتناضح العكسي أقل استهلاكاً للطاقة. فهي تستخدم مضخات الضغط العالي لدفع الماء عبر المصافي، مما يتطلب ما بين 3 – 5 كيلو واط في الساعة لكل متر مكعب من الماء فقط. بينما في التقطير الحاري، لغلي الماء وتكثيفه يلزم ما بين 10 الى 15 كيلو واط في الساعة لكل متر مكعب. أي ما يعادل 2 إلى 5 أضعاف الطاقة التي تستهلك في طريق التناضح العكسي.
- بنية منشأة تحلية المياه بالتناضح العكسي أقل تعقيداً وأسهل صيانة من منشأة تحلية المياه بالتقطير. فالأولى قد تحتاج لتغيير مضخات أو مصافي فقط. في حين أن الثانية تحتاج إلى صيانة غلايا وملفات مبادلات حرارية وأنظمة أنابيب معقدة نسبياً.
- تتطلب محطات التناضح العكسي بنية تحتية أصغر وأقل تكلفة في البناء مقارنة بمحطات التحلية بالتقطير الكبيرة. مما يعني أن الاستثمار الرأسمالي في محطة التناضح العكسي أقل من تلك التي تعمل بالتقطير.
متى يفضل استخدام محطات تحلية المياه بالتقطير؟
يمكن إنشاء واستخدام محطات تحلية المياه بالتقطير الحراري في الدول التي تتوفر فيها الطاقة الرخيصة أو المجانية. مثل المملكة العربية السعودية والإمارات العربية المتحدة. أما تحلية المياه بالتناضح العكسي فهو الخيار الذي يفضله مستثمري القطاع الخاص.
ما هو مشروع ذا ريج البحري في المملكة العربية السعودية؟
هل الاستثمار في محطة تحلية مياه مربح؟
نعم، تعد محطة التحلية إحدى الاستثمارات مضمونة الربح. وذلك للأسباب التالية:
- الطلب المرتفع على تحلية مياه الشرب بالأخص في الشرق الأوسط وشمال إفريقيا والوطن العربي.
- تقدم عدة حكومات عربية دعماً وحوافز أو حتى شراكات لمشاريع تحلية المياه.
- تعد تحلية مياه من الأعمال المستدامة بسبب شحها في المنطقة. لذا فإن تحلية المياه تقدم حلاً طويل الأجل.
تكلفة إنشاء محطة تحلية المياه
قلنا سابقاً أن الاستثمار في محطة لتحلية المياه يمكن أن يكون مشروعًا مربحًا. إلا أن ذلك يتطلب تخطيطًا دقيقًا. وبالطبع تعتمد التكلفة على عوامل مثل التكنولوجيا المستخدمة في تحلية المياه وحجم المحطة ومصدر المياه سواء كانت مياه البحر أو مياه مالحة من مصادر أخرى وكذلك الموقع. وفيما يلي تفصيل تكلفة المشروع لتحديد جدواه وأرباحه:
التكاليف المقدرة:
- تكلفة محطة مياه صغيرة الحجم، تنتج ما بين 1000 و 3000 متر مكعب من المياه العذبة في اليوم : ما بين 1 – 5 ملايين دولار.
- تكلفة محطة مياه متوسطة الحجم، تنتج ما بين 1000 و 30000 متر مكعب من المياه العذبة في اليوم : ما بين 10 – 50 مليون دولار.
- تكلفة محطة مياه كبرى، تنتج ما يزيد على الـ 100000 متر مكعب من المياه العذبة في اليوم: 100 مليون دولار على الأقل.
علماً بأن المبالغ المذكورة أعلاه تمثل الاستثمار الأولي للمشروع. تدفع مرة واحدة فقط لإنشاء المرفق، وليست تكلفة متكررة شهرية أو سنوية.
ما هي التكاليف التشغيلية لمحطة تحلية؟
التكاليف التشغيلية الجارية تشمل عادة ما يلي:
- نفقات الطاقة. تتراواح بين 30 – 50٪ من تكاليف التشغيل.
- الصيانة والإصلاحات.
- توظيف العمال.
- تكاليف مواد كيميائية لمعالجة المياه.
ويمكن أن تتراوح هذه التكاليف التشغيلية السنوية لمحطة صغيرة ما بين 500 ألف دولار إلى 2 مليون دولار.
ما هو دور المهندس الميكانيكي في محطة تحلية؟
دور المهندس الميكانيكي في محطة لتحلية المياه مهم لضمان تشغيها بفعالية. إضافة الى أعمال الصيانة وتحسين الأنظمة الميكانيكية للمحطة. وتشمل مسؤولياته عادة ما يلي:
- تصميم واختيار المضخات وملفات المبادلات الحرارية وخزانات الضغط وأنظمة الأنابيب.
- تطوير أغشية التناضح العكسي، أو وحدات التحلية الحرارية.
- ضمان السلامة الميكانيكية للقطع والأجهزة المستخدمة في تحمل الضغط العالي ومعالجة مناطق التآكل.
- مراقبة وصيانة مضخات الضغط العالي والتوربينات لضمان الأداء الأفضل.
أهم محطات عربية لتحلية المياه
توجد أكبر محطات تحلية المياه وأكثرها تقدمًا على مستوى العالم في الوطن العربي. وذلك بسبب ندرة المياه العذبة فيها. وفيما يلي أسماء أهم هذه المحطات:
- محطة رأس الخير في المملكة العربية السعودية. وهي أكبر محطة حجماً على مستوى العالم.
- محطة تحليه الطويلة في الإمارات العربية المتحدة. هي أكبر محطة للتحلية بالتناضح العكسي.
- محطة شعيبة لتحلية المياه في المملكة العربية السعودية.
- محطة الغبرة لتحلية المياه في دولة عُمان.
الأسئلة الشائعة
ما هي محطة تحليه المياه؟
هي منشأة تقوم بتحويل المياه المالحة إلى مياه صالحة للشرب والاستخدام عبر تقنيات متقدمة مثل التناضح العكسي.
كيف تعمل محطة التحلية؟
تعتمد على ضغط المياه عبر أغشية شبه منفذة تزيل الأملاح (التناضح العكسي) أو بتبخير المياه وتكثيفها (التحلية الحرارية).
ما تكلفة إنشاء محطة تحلية؟
تختلف حسب السعة، فالمحطات الكبيرة قد تكلف مئات الملايين من الدولارات، بينما الصغيرة تبدأ من بضعة ملايين.
هل مياه التحلية آمنة للشرب؟
نعم، بعد معالجتها بإضافة المعادن الأساسية وتطهيرها لتتوافق مع معايير الصحة العالمية.
ما الدول الرائدة في تحلية المياه؟
السعودية والإمارات والكويت والولايات المتحدة، حيث تنتج السعودية حوالي 20% من الإنتاج العالمي.