هل يوجد جهاز تحلية على متن الطائرة؟ هل هى مكلفة؟
تعتمد إمدادات المياه العذبة التقليدية البحرية على التجديد على الشاطئ، ولكن هذا يواجه العديد من التحديات في الرحلات الطويلة والعمليات البحرية. ولحل هذه المشكلة، بدأ تجهيز العديد من السفن الحديثة بأجهزة تحلية المياه.
إذن هل هناك حقا أجهاز تحلية المياه على متن الطائرة؟ هل هى مكلفة؟ سوف تستكشف هذه المقالة الوضع الحالي والتكلفة وآفاق التطبيق لأجهزة تحلية المياه على متن الطائرة.
الوضع الحالي لأجهزة التحلية على متن الطائرة
1. مبدأ عمل جهاز تحلية المياه:
إن مبدأ عمل أجهزة تحلية المياه الموجودة على متن السفينة هو في الأساس نفس المبدأ الموجود على الأرض، وذلك باستخدام تقنية التناضح العكسي (ريال عماني). تدخل مياه البحر إلى غشاء التناضح العكسي من خلال مضخة الضغط العالي. حجم مسام الغشاء صغير للغاية، مما يسمح بمرور جزيئات الماء فقط، بينما يتم الاحتفاظ بالملح والشوائب الأخرى، وفي النهاية يتم الحصول على المياه العذبة. تستخدم بعض السفن أيضًا تقنيات التحلية الحرارية مثل التقطير متعدد التأثيرات (ميد) أو ضغط البخار (VC) لتسخين مياه البحر لتبخيرها ثم تكثيفها للحصول على مياه عذبة.
2. المعدات:
حاليًا، تم تجهيز العديد من السفن الكبيرة، مثل السفن السياحية وسفن الشحن والسفن الحربية ومنصات الحفر البحريةأجهزة تحلية مياه البحر. لا تستطيع هذه الأجهزة توفير مياه الشرب لأفراد الطاقم والركاب فحسب، بل يمكنها أيضًا تلبية الاحتياجات اليومية من المياه مثل الاستحمام والطهي والتنظيف. كما بدأت بعض قوارب الصيد واليخوت المتطورة في تركيب أجهزة صغيرة لتحلية مياه البحر للتعامل مع مشكلة المياه الناجمة عن العمليات البحرية طويلة المدى.
ما هي تكلفة أجهزة تحلية مياه البحر البحرية؟
1. تكلفة المعدات:
تعتمد تكلفة معدات جهاز تحلية مياه البحر على متن السفن بشكل أساسي على حجم الجهاز ونوعه التكنولوجي. سعر جهاز التناضح العكسي منخفض نسبياً، ولكنه يتطلب مضخة ضغط عالي وغشاء تناضح عكسي متطور. تتمتع أجهزة التحلية الحرارية، مثل التقطير متعدد التأثيرات (ميد) وضغط البخار (VC)، بمزايا معينة على السفن الكبيرة، على الرغم من أن تكلفة المعدات أعلى.
خذ حبة متوسطة الحجمجهاز التناضح العكسيعلى سبيل المثال، تبلغ تكلفة معداتها حوالي 100000 إلى 300000 دولار أمريكي. يشمل هذا السعر جميع المكونات مثل نظام المعالجة المسبقة وغشاء التناضح العكسي ومضخة الضغط العالي ونظام التحكم الآلي. أما أسعار أجهزة التحلية الحرارية فهي أعلى، وعادة ما تتراوح بين 300 ألف و500 ألف دولار أمريكي.
2. تكلفة التثبيت:
تشمل تكلفة التركيب تركيب المعدات والتشغيل وتوصيل خطوط الأنابيب. نظرًا للمساحة المحدودة على متن الطائرة، يجب مراعاة التصميم وسهولة التشغيل للمعدات أثناء عملية التثبيت. وبشكل عام، تمثل تكلفة التركيب حوالي 10% إلى 20% من تكلفة المعدات، أي ما بين 10000 و100000 دولار أمريكي، اعتمادًا على نوع السفينة ومدى تعقيد المعدات.
3. تكلفة التشغيل:
تشمل تكلفة التشغيل بشكل أساسي تكلفة الطاقة وتكلفة المواد الكيميائية وتكلفة صيانة المعدات ورواتب الموظفين. استهلاك الطاقة لجهاز التناضح العكسي مرتفع نسبيًا، ويرجع ذلك أساسًا إلى استخدام مضخة الضغط العالي. بأخذ جهاز التناضح العكسي بإنتاج يومي يصل إلى 50 طنًا من المياه العذبة كمثال، فإن استهلاكه اليومي للطاقة يبلغ حوالي 1000 إلى 1500 كيلووات ساعة. وبحساب 0.1 دولار أمريكي/كيلوواط ساعة، تبلغ تكلفة الطاقة اليومية حوالي 100 إلى 150 دولارًا أمريكيًا.
بالإضافة إلى ذلك، يحتاج غشاء التناضح العكسي إلى التنظيف والاستبدال بانتظام، كما تمثل تكلفة العوامل الكيميائية والصيانة نسبة معينة. وبحساب شامل، تبلغ تكلفة تشغيل كل طن من الماء لجهاز التناضح العكسي حوالي 2 إلى 5 دولارات أمريكية. يستهلك جهاز التحلية الحرارية طاقة أكبر لأنه يعتمد على الطاقة الحرارية، إلا أن تكلفة صيانته منخفضة نسبياً.
ما هي مميزات أجهزة التحلية البحرية؟
● إمدادات المياه المستقلة:تتيح أجهزة تحلية المياه للسفن أن تكون مستقلة عن إمدادات المياه الشاطئية، وخاصة في الرحلات البحرية والعمليات البحرية طويلة الأجل، لتوفير إمدادات مستقرة من المياه العذبة.
● دعم الطوارئ:في حالات الطوارئ، مثل انقطاع إمدادات المياه على الشاطئ أو انحراف المسار، يمكن لأجهزة تحلية المياه ضمان الاحتياجات المعيشية الأساسية للطاقم.
● صديقة للبيئة:تستخدم أجهزة التحلية الحديثة تكنولوجيا متقدمة لتقليل استخدام العوامل الكيميائية وتصريف مياه الصرف الصحي، ولها تأثير أقل على البيئة.
ما هي تحديات أجهزة التحلية البحرية؟
● استهلاك عالي للطاقة:إن استهلاك الطاقة في عملية التحلية مرتفع، خاصة تقنيات التناضح العكسي والتحلية الحرارية، والتي تتطلب كمية كبيرة من إمدادات الطاقة.
● الصيانة المعقدة:متطلبات صيانة أجهزة تحلية المياه مرتفعة، ويتطلب الأمر موظفين محترفين لإجراء عمليات فحص وصيانة منتظمة لضمان التشغيل الطبيعي للمعدات.
● استثمار أولي مرتفع:على الرغم من أن أجهزة تحلية المياه يمكن أن تزود السفن بإمدادات موثوقة من المياه العذبة على المدى الطويل، إلا أن استثمارها الأولي مرتفع، مما قد يشكل ضغطًا اقتصاديًا على بعض السفن الصغيرة.
اتجاه التطوير المستقبلي لمعدات تحلية المياه البحرية
1. الابتكار التكنولوجي:
وفي المستقبل، سوف تتطور تكنولوجيا تحلية المياه في اتجاه كفاءة أعلى واستهلاك أقل للطاقة. على سبيل المثال، تطبيق تكنولوجيا النانو والمواد المتقدمة سيجعل كفاءة الترشيح لغشاء التناضح العكسي أعلى واستهلاك الطاقة أقل. سيؤدي إدخال نظام التحكم الذكي إلى تحسين عملية تحلية المياه وتقليل تكاليف التشغيل.
2. الطاقة المتجددة:
يعد استخدام الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح لتشغيل معدات تحلية المياه اتجاهًا تنمويًا مهمًا في المستقبل. وفي البحار المشمسة، أظهرت معدات تحلية المياه بالطاقة الشمسية إمكانات كبيرة. من خلال مجمعات الطاقة الشمسية والألواح الكهروضوئية، فإن توفير الطاقة مباشرة لمعدات تحلية المياه ليس صديقًا للبيئة فحسب، بل يمكنه أيضًا تقليل تكاليف استهلاك الطاقة بشكل كبير.
3. دعم السياسات:
وينبغي للحكومات والمنظمات الدولية تعزيز الدعم والترويج لتكنولوجيا تحلية المياه. تقديم السياسات ذات الصلة لتشجيع السفن على تركيب معدات تحلية المياه وتقديم الدعم المالي والدعم الفني. وفي الوقت نفسه، تعزيز الاستثمار في البحث العلمي لتشجيع تطوير وتطبيق التكنولوجيات الجديدة.
الفوائد الاجتماعية والاقتصادية لمعدات تحلية المياه البحرية
1. تحسين نوعية الحياة:
التطبيق الخاص بمعدات تحلية المياهلقد أدى ذلك إلى تحسين نوعية حياة أفراد الطاقم والركاب بشكل كبير. سواء كنت تبحر في المحيط أو تعمل في البحر، فإن الإمداد الموثوق بالمياه العذبة يضمن احتياجات المعيشة الأساسية ويحسن كفاءة العمل والرضا عن الحياة.
2. تعزيز تنمية الاقتصاد البحري:
وقد قدم التقدم في تكنولوجيا تحلية مياه البحر دعما هاما لتنمية الاقتصاد البحري. خاصة في مجالات مصايد الأسماك البحرية، والسياحة البحرية، وتنمية الموارد البحرية، يعد الإمداد المستقر بالمياه العذبة أساسًا مهمًا لضمان الإنتاج والحياة.
3. حماية البيئة:
ومن خلال اعتماد تكنولوجيا تحلية مياه البحر الصديقة للبيئة، يتم تقليل الاعتماد على موارد المياه الطبيعية ونهبها، مما يساعد على حماية البيئة البيئية. وفي الوقت نفسه، فإن تطبيق تكنولوجيا تحلية مياه البحر الحديثة يقلل من انبعاثات الملوثات ويكون لها تأثير أقل على النظام البيئي البحري.
خاتمة
إن أجهزة تحلية مياه البحر الموجودة على متن السفن، كوسيلة تقنية مهمة لحل مشكلة إمدادات المياه العذبة في البحر، قد تم استخدامها على نطاق واسع في العديد من السفن الحديثة.
على الرغم من التحديات المتمثلة في استهلاك الطاقة المرتفع والصيانة المعقدة والاستثمار الأولي المرتفع، سيتم بذل مزاياها وإمكاناتها بشكل أكبر مع التقدم المستمر في التكنولوجيا ودعم السياسات.