بحث عن تحلية مياه البحر
تحلية مياه البحر
تعتبرالمياه التي تشكل نسبة 70% من سطح الأرض ذات أهميّة كبرى للإنسان، الحيوان والنبات، حيث تشكّل 97% منها مياهاً مالحة، لذا كان لابد من محاولة تحليتها ليتم استعمالها
وتعرف تحلية مياه البحر بأنّها العملية التي يتم بها إزالة الأملاح والمعادن الذائبة في المياه من مياه البحر، لجعلها صالحة للاستعمالات سواء أكانت من قبل البشر للشرب، للصناعات أو للري والأغراض الأخرى، وتتم بعدّة أساليب تحتاج للطاقة، إما عن طريق التبخير أو التناضح العكسي، لذلك تعد عمليّة تحلية البحر عمليّة ذات كلفة عالية لا تستخدم في الكثير من البلدان.
مراحل معالجة مياه البحر
المعالجة الأولية للمياه
يتم في مرحلة المعالجة الأولية للمياه التخلص من جزء كبير من المواد العالقة والذائبة في مياه البحار كالرمال، والبكتيريا، والتراب، وللقيام بهذه المهمّة يُوجد أسلوبين هما: المعالجة الأوليّة التقليدية للمياه، والمعالجة الأولية الحديثة للمياه، ويتمّ خلال هذه العملية إضافة مواد كيميائية لضمان كفاءة وفعالية المعالجة الأولية.
عملية إزالة الأملاح
يتمّ في عملية إزالة الأملاح إزالة جميع الفيروسات والأملاح الذائبة في مياه البحار، كما يتمّ التخلّص من الموادّ الكيميائيّة والعضوية المختلفة التي تتساقط وتذوب في المياه، وهنا يلجأ العمال إلى طرق لتحلية المياه مثل التقطير أو استخدام الأغشية.
المعالجة النهائية للمياه
تُوضع الأملاح والمواد الأخرى كي يُصبح الماء صالحاً ومناسباً للاستخدام البشري، لتزويد مرافق الاستخدام المباشر بالمياه مثل: مرافق الصناعة، والزراعة، والشرب، والاستعمالات المنزلية، مع العلم أنَّه لا يُمكن إضافة الأملاح إلى المياه إذا كان الهدف استخدامها في مجالات صناعية؛ لأنها تؤثر بشكلٍ سلبي على جودة ونوعية المنتجات.
معالجة المياه في الوقت الحالي
تهتم العديد من الدول في عصرنا الحالي بآلية معالجة المياه؛ بسبب ما يعانيه العالم من قلّة في الموارد البيئية، وخلال السنوات العشر القادمة يُتوقع إنشاء تطبيق غايته الأساسية الحد من الأزمات المائية في جميع دول العالم، إذ تُشير الدراسات والأبحاث إلى أنّ مئات الآلاف من الأفراد يتعرّضون للموت بسبب ندرة المياه النقيّة الضروريّة للاستخدام البشري، وبشكلٍ خاصّ فإنّ دول الخليج العربي تعتني بعمليات معالجة مياه البحار وتشتهر بها صناعياً، وحتى يومنا تتمّ معالجة مياه البحار بواسطة عمليّة تُسمّى التحلية على ثلاث مراحل أساسيّة سابقة لعملية الضخّ والتوزيع في شبكات المياه المختلفة.
مجالات البحث والتطوير
سعى العلماء في الآونة الأخيرة إلى ترسيخ المفاهيم المتعلّقة بمراحل معالجة مياه البحر في أذهان الناس، وقام عدد كبير منهم بالبحث في المحاور الآتية:
- ايجاد بدائل للطرق الحالية الخاصة بعملية التحلية: حيث اكتشف العلماء أغشية مستحدثة أفضل من القديمة وظيفتها فصل الأملاح عن المياه، لهذا لم تكن عملية اختيار ودراسة العوامل الكيميائية والتشغيلية سهلة.
- ايجاد بدائل للمواد الكيميائية المضافة: ويتم ذلك من خلال ترسيخ أفكار ومبادئ الهندسة الوراثية بهدف تسريع عملية تنقية المياه، ومعالجتها بالاعتماد على أنواع معينة من الكائنات الحية الدقيقة.
- إيجاد بدائل للطاقة المستخدمة لعملية التحلية: يكون ذلك من خلال مصادر الطاقة المتجددة مثل: الرياح، والطاقة الشمسيّة.
أساليب تحلية مياه البحر
هنالك عدّة أساليب رئيسيّة يتم بها تحلية مياه البحر، منها ما يلي:
التقطير الحراري
تعتبر طريقة التقطير الحراري في تحلية مياه البحر من أقدم الأساليب المتبعة، إذ تتم من خلال تسخين المياه حتى يتم تبخّرها مخلّفةً ورائها المعادن والأملاح، والتي تحتاج لكميات هائلة من الطاقة، لكن مع التطورات والتقدم في العلم والتكنولوجيا تم إدخال الضغط عليها حتى يعمل على تقليل درجة غليان الماء مما يستهلك طاقةً أقل في تبخر المياه، ثم يتم تكثيف البخار الناتج لإنتاج الماء النقي الخالي من الأملاح
التيار الكهربائي
يتم في هذه الطريقة استخدام التيار الكهربائي ليعمل على تأيّن الأملاح ومن ثم دفعها عبر غشاء خاص، ليتم فصلها عن المياه، حيث تعتبر من الطرق المكلفة في تحلية المياه بسبب احتياجها لكميات كبيرة من الطاقة تعتمد اعتماداً طردياً على تركيز الأملاح فيها
يتم في هذه الطريقة دفع الأيونات الموجبة والسالبة كل منهما باتجاه الأقطاب المعاكسة لها، حتى يتم تخفيف تركيز الأملاح أثناء عمليّة التدفّق، ليقود بعدها نحو الحصول على المياه المحلاة
التناضح العكسي
تعتبر طريقة التناضح العكسي شبيهةً بطريقة استخدام التيار الكهربائي من ناحية الطاقة المتطلّبة، حيث تعتمد على استخدام الضغط في طريقة دفع المياه عبر أغشية نفاذة خاصة، لذلك لايشيع استخدامها في تحلية مياه البحار بسبب ارتفاع تكلفتها وتتم من خلال عدّة مراحل هي:
- معالجة أوّلية.
- مرور عبر الضغط العالي.
- مرور عبر الأغشية.
- مرحلة بعد العلاج.
