تحلية المياه كيف تحدث والتحديات التي تواجهها

إن المياه تشكل ما نسبته ثلاثة أرباع الكرة الأرضية ، ولكن الماء العذب الصالح للشرب لا يشكل سوى نسبة قليلة جداً ، حيث قد لا يصل إلى 11% من مجموع المياه على الأرض ، وللتغلب على مشكلة ندرة المياه العذبة لجأت بعض دول العالم لتحلية مياه المسطحات المائية من أجل الاستفادة منها بالشرب ، والزراعة ، والصناعة ، ففيها يتم إزالة مسببات الملوحة من الماء ، وتلك الإزالة قد تتم لجزء أو لكل الأملاح والمعادن الذائبة بالماء ، واليوم سوف نسلط الضوء أكثر على كيفية تحلية المياه ، ومفهوم تحلية المياه ، وطرق تحلية المياه ، وغيرها من المعلومات حول تحلية المياه ، فتابعوا معنا.

مفهوم تحلية المياه:

يتم إطلاق مصطلح تحلية المياه على عملية تحويل المياه المالحة لمياه عذبة ، وقد أصبحت تلك العملية تستعمل بكثرة حول العالم ، حيث إنها تزودنا بالمياه العذبة اللازمة لنا ، وتستعمل الولايات المتحدة الطريقة تلك من أجل الحصول على مياه عذبة لأغراض الشرب ، وفيما يلي بعض المعايير للمياه المالحة والعذبة :

1. المياه العذبة : وفيها يكون تركيز الأملاح الذائبة أقل من ألف جزء من المليون (ppm).
2. المياه قليلة الملوحة : وفيها يكون تركيز الأملاح الذائبة من ألف إلى ثلاثة آلاف جزء من المليون.
3. المياه متوسطة الملوحة : وفيها يكون تركيز الأملاح الذائبة من ثلاثة آلاف إلى عشرة آلاف جزء في المليون.
4. المياه شديدة الملوحة : وفيها يكون تركيز الأملاح الذائبة من عشرة آلاف إلى خمسة وثلاثون ألف جزء من المليون ، ونشير هنا إلى أن مياه المحيطات تحتوي على خمسة وثلاثون جزء بالمليون من الأملاح الذائبة تقريباً.

للمزيد يمكنك قراءة : طرق ترشيد استهلاك المياه

تحلية المياه بطرق التقطير:

1. التقطير العادي : وفيها يتم غلي المياه المالحة بخزان مياه دون ضغط ، بحيث يصعد البخار لأعلى الخزان ، وبعدها يخرج من خلال مسامات موصولة بمكثف يقوم بتكثيف بخار الماء ويحوله لقطرات ماء تجمع بخزان ماء مقطر ، وتعد تلك الطريقة من الطرق الناجحة بمحطات التحلية صغيرة الحجم.
2. التقطير الومضي متعدد المراحل : في تلك الطريقة يمر الماء بعد تسخينه من خلال غرف متتالية لها ضغط عال ، بحيث تحول لبخار ماء ، يتم تكثيفه على أسطح باردة ، وبعدها يجمع ويعالج بكميات صالحة للشرب ، وتلك الطريقة تتميز بأنها تستعمل بمحطات التحلية صاحبة الطاقة الإنتاجية الكبيرة التي يصل معدل الإنتاج فيها لنحو 30000م3 باليوم.
3. التقطير متعدد التأثير : في تلك الطريقة تستفيد المقطرات المتعددة التأثير من الأبخرة التي تتصاعد من البخر الأول للتكثيف بالمبخر الثاني ، بحيث تستعمل حرارة التكثيف بغلي مياه البحر بالمبخر الثاني ، وعليه فإن المبخر الثاني يعمل على أنه مكثف للأبخرة التي تأتي من المبخر الأول ، وأيضاً المبخر الثالث يعمل كمكثف للمبخر الثاني ، إلخ ، بحيث يسمى كل مبخر بتلك السلسلة بالتأثير.

التحلية باستخدام طرق الأغشية:

1. الديلزة الكهربائية المعكوسة : في تلك التقنية يمرر التيار الكهربائي بداخل حوض الماء المزود بأغشية أيونية اختيارية النفاذ للأيونات الموجبة والسلبية ، بحيث ترتب تلك الأغشية بطريقة تسمح فصل الأملاح ، وهذا عبر تجميع الأيونات المكونة لها على الأقطاب الكهربائية ، ومن ثم عزلها والتخلص منها من خلال قنوات خاصة لذلك.
2. التناضح العكسي : في تلك الطريقة يتم استعمال فلاتر مصنوعة من نوع خاص من السيراميك أو المبلمرات ، بحيث تتميز بنفاذيتها التي تمسمح بمرور الماء فقط ، أما بالنسبة للأملاح فتحجزها ، وتتميز تلك التقنية بتفوقها على محطات التقطير نتيجة لحاجتها لكميات أقل من الطاقة ، ولسهولة تشغيلها ، وصيانتها ، والأمان الذي توفره.

للمزيد يمكنك قراءة : طرق تحلية المياة

التحلية بالبلورة أو التجميد:

• تلك الطريقة تخفض درجات حرارة الماء لدرجات متدنية ، وينتج عن هذا ترسب الأملاح التي توجد بالماء ، وتستعمل تلك التقنية بجميع الدول التي يتصف مناخها بالبرودة.

التحديات التي تواجه عمليات التحلية:

• بالإضافة للتكاليف المادية التي تترتب على استعمال طرق التحلية ، فعملية تحلية المياه من الممكن أن تؤثر بالسلب على البيئة ، وذلك من خلال امتصاص الأحياء البحرية عند عملية ضخ المياه بمحطات التحلية ، الأمر الذي يسبب قتل الكائنات البحرية الصغيرة كصغار الأسماك ، والعوالق من الكائنات الحية ، وهذا الأمر يؤثر على السلسلة الغذائية ، ذلك بالإضافة للمشاكل التي تنجم عن كيفية التخلص من الملح الناتج الذي يكون بتراكيز عالية وكبيرة ، وبالرغم من تلك العقبات البيئية ، والاقتصادية إلا أنه زاد الاهتمام بتحلية المياه ، بسبب نفاد مصادر المياه الأخرى.

حقائق حول تحلية المياه بالعالم:

يوجد الكثير من الحقائق المتعلقة بتحلية المياه حول العالم ، ومنها ما يلي :

1. إن المياه المحلاة تعتبر المصدر الرئيسي لإمدادات المياه المحلية في الكثير من المناطق حول العالم ، وبالخصوص المناطق القاحلة التي لديها كثافة سكانية عالية ، حيث تستعمل التحلية بأكثر من مائة دولة حول العالم.
2. إن مناطق الشرق الأوسط وشمال أفريقيا تشكل المنتج لنحو ثلاثة أرباع المياه المحلاة الكلية.
3. إن المملكة العربية السعودية شكلت المنتج الأكبر للمياه المحلاة بالعالم بحلول العام 2010م ، فقد بلغت نسبة تحلية المياه بالمملكة العربية السعودية بنحو 17% من إجمالي المياه المحلاة الكلية ، وأتت في المركز الثاني دولة الإمارات العربية المتحدة بحوالي 13.4% ، وفي المركز الثالث أتت الولايات المتحدة الأمريكية بنسبة 13%.
4. إن أكبر مصنع لتحلية المياه موجود بالولايات المتحدة الأمريكية ، وبالتحديد بخليج تامبا بولاية فلوريدا ، ومع هذا فإن إنتاجه يعتبر قليل للغاية إذا ما قورن بغالبية المنشآت الموجودة بالشرق الأوسط.

دورة حياة المياه:

• إن دورة حياة المياه تتمثل في مراحل عدة ، وهي : مرحلة الأستطارة ، ويقصد بها أن الماء يتبخر بفعل حرارة الشمس ويصعد للهواء ويقوم بتحريك الغيوم عبر التيارات الهوائية ، أما المرحلة الثانية هي مرحلة سقوط المياه على سطح الأرض على صورة أمطار ، والمرحلة الأخيرة هي مرحلة جريان المياه على الأرض وهذا عبر احتكاكه مع مختلف عناصر الكرة الأرضية.

للمزيد يمكنك قراءة : مصادر المياه المختلفة

خصائص المياه:

الخصائص الفيزيائية للمياه:

1. لا يمتلك الماء لون ولا رائحة ولا طعم.
2. متواجد بحالات ثلاث وهم : السائلة والصلبة والغازية.
3. جزيئات المياه متماسكة بقوة : وهذا لأنه يحتوي على روابط هيدروجينية ، وروابط كيميائية ، الأمر الذي يزيد من التوتر السطحي لها وتتخذ قطرته هيئة كورية على سطح المواد الكارهة للمياه وفي الهواء.
4. القدرة على أن تنتقل من وسط قليل الملوحة لوسط عالي الملوحة ، بالإضافة للتحول من حالة لحالة أخرى.
5. تقل كثافة المياه عندما تتجمد وتزداد في الحجم ، وهذا ما يطلق عليه ظاهرة شذوذ المياه.

الخصائص الكيميائية للمياه:

1. التفاعل مع جميع المواد المتنوعة.
2. يعتبر مذيب لمعظم المواد حيث تتوزع جزيئات المادة المذابة داخل المحلول توزيع متجانس.

فوائد المياه:

تتلخص فوائد المياه في التالي :

1. يعد المصدر الرئيسي للشرب.
2. يستعمل في الصناعة كصناعة الورق ، وفي الزراعة حيث يعد عنصر هام جداً بحاجة له جميع النباتات.
3. يحافظ على درجة الحرارة بكوكب الأرض ، كما أنه يستخدم في توليد وإنتاج الطاقة مثل الطاقة الكهربائية من خلال المياه الجارية.
4. وسيلة للنقل ، فهنا بعض الشعوب التي تعتمد بتنقلاتها على الماء من خلال القوارب والسفن ، كما أن الماء يستعمل بالترفيه عبر سباق القوارب والسفن.
5. مهم جداً للبشر ، حيث يساعد على الهضم ، وينقل الأكسجين بين الدم والخلاياً ، بالإضافة إلى أنه يخفف التعب والإرهاق ، ويزيل الأملاح الزائدة الموجودة في الجسم ، ويعالج الإمساك ، ويقلل من التوتر والإجهاد ، ويحسن من وظائف عمل أعضاء الجسم ، ويعالج الصداع ، ويحسن المزاج ، ويعزز عملية التمثيل الغذائي التي تعرف باسم عملية الأيض.

للمزيد يمكنك قراءة : تلوث المياه وأسبابه

إن الماء يعد عنصراً أساسياً في الحياة ، وهو مركب من المركبات الكيميائية الشهيرة ، فالمياه عبارة عن سائل شفاف ينتج عن اتحاد ذرتين من الهيدروجين وذرة من الأكسجين ، ويتوفر بنسبة تبلغ نحو 71% على سطح الكرة الأرضية موزعة ما بين المحيطات ، والأنهار ، والبحار ، والأمطار ، والبحيرات ، والبرك ، والآبار الجوفية ، والبخار ، والجليد ، وإلى هنا متابعينا الكرام متابعي موقع احلم نكون قد وصلنا إلى ختام مقال اليوم الذي تحدثنا ودار كلامنا فيه حول تحلية المياه كيف تحدث والتحديات التي تواجهها.