مقدمة
في حين أن تحلية مياه البحر تهيمن على العناوين الرئيسية، فإن تحلية المياه قليلة الملوحة تمثل فرصة كبيرة غير مستغلة. غالبًا ما تكون المياه قليلة الملوحة – المياه ذات الملوحة بين المياه العذبة ومياه البحر – أكثر كفاءة في استخدام الطاقة لتحلية المياه ويمكن أن توفر إمدادات مياه مهمة للزراعة والصناعة.
ما هي المياه قليلة الملوحة؟
تحتوي المياه قليلة الملوحة على إجمالي المواد الصلبة الذائبة (TDS) بين 1000 و10000 ملجم/لتر – أعلى من المياه العذبة (عادةً أقل من 1000 ملجم / لتر) ولكنها أقل من مياه البحر (حوالي 35000 ملغم / لتر). تشمل المصادر:
- طبقات المياه الجوفية قليلة الملوحة
- مياه الصرف الزراعي
- المياه المنتجة من النفط والغاز
- النفايات السائلة الناتجة عن عمليات معالجة مياه الصرف الصحي
مزايا تحلية المياه قليلة الملوحة
- متطلبات طاقة أقل: تتميز المياه قليلة الملوحة بضغط تناضحي أقل بكثير من مياه البحر، مما يتطلب قدرًا كبيرًا من المياه طاقة أقل لمعالجة التناضح العكسي.
- فعالية التكلفة: يُترجم انخفاض استهلاك الطاقة إلى انخفاض تكاليف التشغيل وتحسين الجدوى الاقتصادية.
- الفوائد البيئية: تنتج تحلية المياه المالحة عادةً كمية أقل من المحلول الملحي وملوحة أقل، مما يقلل التأثير البيئي.
- الأمن المائي: يؤدي استغلال الموارد قليلة الملوحة إلى تنويع محافظ إمدادات المياه وتقليل الضغط على المياه العذبة. المصادر.
الابتكار: تحلية المياه مع استخلاص المغذيات
أحد الأساليب الرائدة هو “تحلية المياه مع استخلاص المغذيات (DNR)، وإنتاج مياه صالحة للري اقتصاديًا مع استعادة المغذيات القيمة من المياه قليلة الملوحة”.
المنهج:
- يفصل المغذيات النباتية عن كلوريد الصوديوم السام للنباتات
- ينتج الماء والمغذيات المناسبة الري
- يقلل من استيراد المياه والأسمدة
- يقلل من نفايات المياه المالحة واستخدام الطاقة
النتائج الرئيسية:
أثبتت الاختبارات المعملية أن أملاح KCl وNaCl “تجدد بشكل فعال راتنج CIX، مما يقلل ويسهل استعادة أيونات Ca وMg المسببة للحجم بنسبة أكبر من 99.5%”.
الفوائد:
- إمدادات أكثر استدامة من المياه والمغذيات
- انخفاض انبعاثات الغازات الدفيئة
- انخفاض استهلاك الطاقة
- تعزيز الاستدامة الزراعية
التطبيقات العملية
يؤكد البحث على أن “زيادة استخدام مصادر المياه الضعيفة” مطلوب لمعالجة نقص المياه في المناطق القاحلة و المناطق شبه القاحلة. يتيح نهج الاقتصاد الدائري لـ DNR الاستخدام الفعال وإعادة استخدام المياه المحلية وموارد المغذيات.
تطبيقات للزراعة
التطبيقات الزراعية واعدة بشكل خاص:
- ري المحاصيل بالمياه قليلة الملوحة
- استرداد العناصر الغذائية لاستخدام الأسمدة
- التكامل مع البنية التحتية للري الحالية
- تقليل ملوحة التربة المخاطر
الاستنتاج
توفر تحلية المياه قليلة الملوحة فرصًا كبيرة للمناطق التي تعاني من ندرة المياه. ومع انخفاض متطلبات الطاقة والنهج المبتكرة مثل استعادة المغذيات، فإنه يوفر مسارًا مستدامًا وفعالاً من حيث التكلفة لتعزيز الأمن المائي للزراعة والصناعة.