كم تبلغ تكلفة تحلية مياه البحر للجالون الواحد؟
تعد تحلية مياه البحر إحدى الطرق المهمة لحل مشكلة نقص موارد المياه العذبة، لكن تكلفتها جذبت دائمًا الكثير من الاهتمام. إذن، ما هي تكلفة تحلية مياه البحر للغالون الواحد؟ قبل الإجابة على هذا السؤال، دعونا نفهم أولاًما هي تحلية المياه وكيف تعمل؟
مبدأ تحلية مياه البحر هو عملية إزالة الملح من مياه البحر عن طريق الفصل الغشائي والتقطير وغيرها من التقنيات، وتحويلها إلى مياه عذبة يمكن شربها أو استخدامها في الزراعة والصناعة. والغرض الرئيسي من هذه التكنولوجيا هو حل مشكلة النقص في موارد المياه العذبة، وخاصة في المناطق القاحلة أو البلدان الجزرية حيث لا يوجد ما يكفي من موارد المياه العذبة.
2 طرق تحلية المياه:
يوجد حاليًا طريقتان رئيسيتان لتكنولوجيا تحلية مياه البحر: التقطير والتناضح العكسي. من بينها، تكنولوجيا التناضح العكسي هي الأكثر استخداما حاليا.
●&نبسب;التقطير:&نبسب;ويتم التقطير عن طريق تسخين مياه البحر، مما يؤدي إلى تبخرها وتكثفها في المياه العذبة، مع ترك الملح في الماء الأصلي. تتضمن هذه الطريقة تقنيات مختلفة مثل التبخير الوميض متعدد المراحل والتقطير متعدد المراحل، ولكنها عادة ما تستهلك طاقة أعلى وبالتالي فهي أقل استخدامًا في بعض المناسبات المحددة.
●&نبسب;طريقة التناضح العكسي:&نبسب;يستخدم التناضح العكسي غشاء نصف نافذ (عادةً غشاء بولي إيثر سلفون أو بولي أكريلات) لفصل الملح والشوائب الأخرى في مياه البحر. يتم ضغط مياه البحر وحقنها في نظام غشاء التناضح العكسي، حيث يمكن لجزيئات الماء أن تمر عبر الغشاء ولكن أيونات الملح لا تستطيع ذلك، مما يؤدي إلى تكوين مياه عذبة. طريقة التناضح العكسي سهلة التشغيل، ولها استهلاك منخفض للطاقة، ويمكن ضبط حجم إنتاج المياه حسب الحاجة، لذلك فهي الأكثر استخدامًا في محطات تحلية مياه البحر الحديثة.
سعر تحلية المياه للجالون الواحد
هناك العديد من العوامل التي تؤثر على تكلفةتحلية مياه البحر:
تكلفة تحلية مياه البحر ليست ثابتة، ولكنها تتأثر بعوامل عديدة. وعلى وجه التحديد، فإن تفاصيل المشروع والموقع الجغرافي والحجم والتكنولوجيا المستخدمة وتكاليف الطاقة واعتبارات حياة المحطة كلها ستؤثر على تكلفة تحلية مياه البحر. ولذلك فإن تكلفة جالون تحلية مياه البحر ستختلف من مشروع إلى آخر.
نطاق التكلفة المقدرة:
على الرغم من أن عوامل تكلفة تحلية مياه البحر معقدة، إلا أن التقديرات العامة تشير إلى أن تكلفة تحلية مياه البحر تتراوح بين 5 دولارات و10 دولارات لكل 1000 جالون. وهذا يعني أن تكلفة جالون تحلية مياه البحر تبلغ حوالي 0.005 دولار إلى 0.01 دولار. يأخذ هذا النطاق في الاعتبار تأثير العوامل المختلفة، ولكنه لا يزال مجرد تقدير تقريبي. استهلاك الطاقة هو المفتاح الذي يحدد بشكل مباشر تكلفة تحلية مياه البحر. على مدار الأربعين عامًا الماضية، ومع تحسن التكنولوجيا، انخفض مؤشر استهلاك الطاقة لتحلية مياه البحر بحوالي 90%، كما انخفضت التكلفة بشكل كبير. ومن المنظور الاقتصادي والتقني، فإن تكلفة وحدة تحلية مياه البحر، وخاصة تحلية المياه المالحة، هي في الواقع تنافسية للغاية.
ما هي العوامل التي تؤثر على تكلفة تحلية مياه البحر؟
الآن بعد أن فهمنا تقدير تكلفة تحلية مياه البحر لكل جالون، دعونا نتعمق في العوامل المحددة التي تؤثر على تكلفة تحلية مياه البحر.
تفاصيل المشروع و الموقع :
أولاً، سيكون للتفاصيل المحددة وموقع مشروع تحلية مياه البحر تأثير كبير على التكاليف. على سبيل المثال، ستختلف تكاليف الأراضي وتكاليف العمالة وتوافر المياه لبناء مرافق تحلية مياه البحر في مناطق مختلفة، مما يؤثر على التكلفة الإجمالية للمشروع.
الحجم والتكنولوجيا المستخدمة:
ثانيًا، يعد حجم المشروع والتكنولوجيا المستخدمة أيضًا من العوامل الرئيسية التي تؤثر على تكلفة تحلية مياه البحر. بشكل عام، كلما كان الحجم أكبر، كلما كانت التكنولوجيا المستخدمة أكثر تقدما، وكلما ارتفعت كفاءة مشروع تحلية مياه البحر، ستكون التكلفة أقل نسبيا. ولذلك، فإن الحجم والابتكار التكنولوجي يمكن أن يقلل من التكلفة الإجمالية لتحلية مياه البحر.
تكلفة الطاقة واعتبارات حياة النبات:
وأخيرًا، سيكون لتكاليف الطاقة واعتبارات حياة المحطة أيضًا تأثير كبير على تكاليف تحلية مياه البحر. تتطلب عملية تحلية مياه البحر قدرًا كبيرًا من دعم الطاقة، وبالتالي فإن تكلفة الطاقة تؤثر بشكل مباشر على التكلفة الإجمالية لتحلية مياه البحر. بالإضافة إلى ذلك، فإن العمر الافتراضي للمحطة سيؤثر أيضًا على تكاليف الاستثمار والتشغيل والصيانة، والتي ستؤثر بدورها على تكلفة تحلية مياه البحر.
ما هي تكلفة بناء محطة تحلية المياه؟
تكلفة بناء محطات تحلية المياه:في 26 مايو 2020، أعلنت الحكومة الإسرائيلية أن شركة بيئة تطوير متكاملة فازت بعطاء إنشاء أكبر محطة لتحلية مياه البحر في إسرائيل – مشروع سوريك المرحلة الثانية لتحلية مياه البحر. فازت شركة بيئة تطوير متكاملة بمناقصة إنشاء محطة سوريك المرحلة الثانية للتناضح العكسي بعرض بقيمة 1.5 مليار دولار، بقدرة تصميمية لإنتاج 820 ألف طن من المياه يوميًا. ويبلغ سعر طن المياه 1.45 شيكل إسرائيلي، أي ما يعادل 0.42 دولار أمريكي. متوسط تكلفة جالون تحلية المياه هو 0.0016 دولار. حققت العملية المصممة خصيصًا لشركة بيئة تطوير متكاملة تكنولوجيا مرة أخرى اختراقًا ذاتيًا، مما أدى إلى انخفاض غير مسبوق في أسعار المياه لعملية تحلية مياه البحر بالتناضح العكسي في العالم.
●بعد الانتهاء من محطة سوليك المرحلة الثانية للمياه بالتناضح العكسي، ستوفر 200 مليون متر مكعب من مياه الشرب لدولة إسرائيل بأكملها كل عام. بحلول ذلك الوقت، ستأتي جميع مياه الشرب في البلاد بأكملها من تحلية مياه البحر.
●تم تصميم وبناء وتشغيل محطات تحلية المياه الرئيسية الثلاث في إسرائيل - محطة تحلية عسقلان (396.000 متر مكعب / يوم)، ومحطة هيدرا لتحلية المياه (525.000 متر مكعب / يوم) ومحطة تحلية المياه المرحلة الأولى سوريك (624.000 متر مكعب / يوم) من قبل شركة بيئة تطوير متكاملة.
بالإضافة إلى ذلك، وفقًا لتقرير صادر عن المعهد الصيني لأبحاث التنمية البحرية، وهو أحد أكبر المؤسسات في العالممحطات تحلية المياه بالتناضح العكسيتم تشغيل المحطة في المملكة العربية السعودية عام 2022. وتبلغ الطاقة الإنتاجية للمحطة 600 ألف متر مكعب يوميًا، وقد تم إدراجها في موسوعة غينيس للأرقام القياسية كواحدة من أكبر مرافق تحلية مياه البحر بالتناضح العكسي في العالم. وتعمل المحطة بكفاءة عالية وتعد من أكثر محطات تحلية مياه البحر صديقة للبيئة في العالم، مع الحد الأدنى من استهلاك الكهرباء ومستويات الضوضاء أثناء العمليات اليومية. وتبلغ التكلفة الاستثمارية للمحطة 2.6 مليار ريال سعودي، أي حوالي 690 مليون دولار أمريكي.
مقارنة تكاليف بناء 15 محطة لتحلية مياه البحر
العوامل المؤثرة على تكاليف محطة تحلية المياه:&نبسب;يعد بناء محطات تحلية المياه على نطاق عالمي مهمة معقدة تتأثر بعوامل مختلفة. بدءًا من سنة البناء، والموقع الجغرافي، والظروف الجيولوجية، والقرب من المحيط، وحجم تحلية المياه، إلى تكنولوجيا تحلية المياه المستخدمة (مثل الفلاش متعدد المراحل (منظمة أطباء بلا حدود) والتناضح العكسي (ريال عماني))، يؤثر كل عامل بشكل كبير على البناء التكاليف. يقدم الجدول 1 أدناه لمحة إحصائية عن تكاليف بناء 15 محطة لتحلية المياه في جميع أنحاء العالم. من خلال مقارنة مختلف البلدان، وتقنيات تحلية المياه، والمقاييس من عام 2005 إلى عام 2023، يمكننا تمييز الاتجاهات في تكاليف البناء وأوزان كل من العوامل المختلفة في هذه التكاليف. ستساهم دراسة الحالة هذه في فهم أفضل لتعقيد هندسة تحلية المياه وتوفير رؤى وإرشادات قيمة لمشاريع مماثلة في المستقبل.
الجدول 1: دراسة حالة تكلفة بناء محطة تحلية المياه (الوحدة: 10^4 متر مكعب/يوم)
| اسم المشروع | منطقة | مقياس (10^4 متر مكعب/يوم) | تكنولوجيا العملية | وقت الانتهاء / السنة | تكلفة بناء محطات تحلية المياه |
| الشعيبة 3 | مكة المكرمة، المملكة العربية السعودية | 128.2 | منظمة أطباء بلا حدود، ريال عماني | 2019 | 821 مليون دولار أمريكي (مشروع المرحلة الثالثة) |
| سوريك&نبسب; | تل أبيب، إسرائيل | 117.2 | ريال عماني | 2023 | 1.5 مليار دولار أمريكي |
| رأس آل-خير | السعودية وخاصة | 103.6 | منظمة أطباء بلا حدود، ريال عماني | 2014 | 1.76 مليار دولار أمريكي |
| الطويلة | ابوظبي، الامارات العربية المتحدة | 90.92 | ريال عماني | 2022 | 890 مليون دولار أمريكي |
| JWAP | الجبيل، المملكة العربية السعودية | 80 | مع | 2010 | 800 مليون دولار أمريكي إلى 1 مليار دولار أمريكي |
| أم آل كوين | أم القيوين، الإمارات العربية المتحدة | 68.2 | ريال عماني | 2022 | 797 مليون دولار أمريكي |
| جبل علي M | دبى، الامارات العربية المتحدة | 63.6 | منظمة أطباء بلا حدود | 2018 | 400 مليون دولار أمريكي |
| الجبيل 3A IWP | الجبيل، المملكة العربية السعودية | 60 | ريال عماني | 2022 | 650 مليون دولار أمريكي |
| استيقظ 3 | رابغ، المملكة العربية السعودية | 60 | ريال عماني | 2021 | 690 مليون دولار أمريكي |
| خمن | وهران، الجزائر | 50 | ريال عماني | 2014 | 495 مليون دولار أمريكي |
| الخضيرة | إسرائيل الخضيرة | 46.2 | ريال عماني | 2010 | 381 مليون دولار أمريكي |
| لك | سنغافورة | 45.45 | ريال عماني | 2016 | 217 مليون دولار أمريكي |
| الشقيق 3 | جيزان، المملكة العربية السعودية | 45 | ريال عماني | 2021 | 600 مليون دولار أمريكي |
| ينبع 4 | سعودي الجزيرة العربية, آل المدينة المنورة مقاطعة | 45 | ريال عماني | 2023 | 880 مليون دولار أمريكي |
| الصليبية | الكويت | 37.5 | منظمة أطباء بلا حدود | 2005 | 377 مليون دولار أمريكي |
تصنيف ومقدمة تفصيلية لأكبر 5 محطات لتحلية المياه في العالم
1. رأس الخير، المملكة العربية السعودية – 1,036,000 متر مكعب/يوم
يعتبر رأس الخير أكبر مشروع لتحلية المياه في العالم، وهو مشروع هجين يستخدم تقنيات الوميض الحراري متعدد المراحل (منظمة أطباء بلا حدود) والتناضح العكسي (ريال عماني). ويخدم الموقع، الذي يقع على بعد 75 كيلومترًا شمال غرب الجبيل، مدينة الرياض ويحتوي أيضًا على مكون مهم لتوليد الطاقة بقدرة 2400 ميجاوات.
المقاول الرئيسي لبناء المحطة هو شركة دوسان وشريكتها في الكونسورتيوم سعودي أكرودن، ويعمل بويري كمستشار في المشروع. بدأت رأس الخير عملياتها في عام 2014 ولكن تم بيعها في عام 2017 من قبل شركة تحويل المياه المالحة (الشركة السعودية لتحلية المياه المالحة) لبدء برنامج الخصخصة وبيع أصولها.
2. الطويلة، الإمارات العربية المتحدة – 909.200 متر مكعب/يوم
وعلى الرغم من أن المشروع لا يزال في بداياته، إلا أنه عند اكتماله ستضع الطويلة دولة الإمارات العربية المتحدة في المراكز الثلاثة الأولى. وقد تلقى المشروع حاليًا عروضًا من سبعة تحالفات، بما في ذلك شركة أكوا باور السعودية، وهو تحالف يضم شركتي إنجي وماروبيني الفرنسيتين، وسوميتومو اليابانية وفيوليا الشرق الأوسط الشرق الأوسط، وتحالف يضم الشركة الإسبانية فالوريزا أغوا وشركة يوتيكو الإماراتية. وصندوق البنك الإسلامي للتنمية للبنية التحتية الثاني (صندوق البنك الإسلامي للتنمية للبنية التحتية الثاني).
الحد الأدنى لتكلفة الإنتاجتحلية مياه البحرفي هذا المشروع تم تحديد سعر 8.26 درهم إماراتي (حوالي 2.25 دولار أمريكي) لكل 4.55 متر مكعب. وستستخدم محطة معالجة مياه الصرف الصحي تقنية التناضح العكسي وتبلغ قدرتها على تحلية المياه يوميًا 909.000 متر مكعب. ووفقا للتقارير، أعربت أكثر من 40 شركة في البداية عن اهتمامها بمناقصة الطويلة. وبمجرد الانتهاء من المشروع، من المتوقع أن ترتفع نسبة مياه البحر المحلاة المنتجة من خلال تقنية التناضح العكسي في البلاد من 13% الحالية إلى 30% بحلول عام 2022.
3. الشعيبة، المملكة العربية السعودية – 880.000 متر مكعب/يوم
يقع مشروع الشعيبة 3 الذي يحتل المرتبة الثانية في المملكة العربية السعودية على بعد 90 كيلومترًا جنوب مدينة جدة التاريخية. واختارت "أكوا باور" ائتلافًا يضم شركتي سيمنز اي جي وDoosan الألمانيتين لتوفير خدمات الهندسة والمشتريات وبناء محطة الطاقة. ووفقا لشركة أكوا باور، فقد تم الانتهاء من مشروع توسعة واحد في المحطة وهناك مشروع آخر في المراحل النهائية من البناء، مما يضيف إجمالي 400 ألف متر مكعب يوميا من قدرة التناضح العكسي. عند اكتمالها في النصف الأول من عام 2019، ستتفوق محطة الشعيبة في نهاية المطاف على رأس الخير كأكبر محطة تحلية مياه عاملة، بسعة إجمالية تبلغ 1,282,000 متر مكعب يوميًا. ويعد هذا التطوير جزءًا من خطة أوسع من قبل مؤسسة المياه والكهرباء (WEC) لزيادة قدرة تحلية المياه في البلاد بشكل كبير.
4. المملكة العربية السعودية JWAP - 800000 متر مكعب/يوم
تعد محطة الجبيل واحدة من أبرز منشآت الطاقة الكهرومائية المتكاملة (IWPP) في العالم وهي مشروع مشترك بين مرافق والشركة السعودية للكهرباء وشركة الطاقة المائية القابضة واتحاد SGA مرافق الذي يتكون من شركة إنجي وشركة الخليج للاستثمار وشركة الجبيل. مشروع أكوا باور. وسيبدأ التشغيل التجاري في نهاية عام 2010، مع فترة تشغيل مخطط لها مدتها 20 عامًا. JWAP هو مرفق مزدوج الغرض يتضمن إنتاج الطاقة على أساس الدورة المركبة والتقطير متعدد التأثيرات (ميد). وتنقسم المحطة إلى أربع كتل تشغيلية، ثلاثة منها عبارة عن كتل للطاقة وتحلية المياه، والكتلة الرابعة عبارة عن كتلة تشغيلية."قوى خالصة"كتلة بها ثلاث توربينات غازية وتوربينة بخارية لتكثيف إعادة التسخين.
وتعود ملكية المصنع لشركة الجبيل للمياه والكهرباء (JWAP). أما المتعهد فهو شركة مرافق للمياه والإمداد (توريد)، وهي شركة فرعية مملوكة بالكامل لشركة مرافق، والتي اشترت جميع إنتاج المحطة من خلال اتفاقية شراء الطاقة والمياه لمدة 20 عامًا مع مشروع مشروع مياه وكهرباء الأردن.
5. (أم القيوين) الإمارات العربية المتحدة – 682.900 متر مكعب/يوم
يعد مشروع المياه المستقل (IWP)، الواقع على الحدود بين إمارتي أم القيوين ورأس الخيمة، واحدًا من أكبر محطات التناضح العكسي في السوق. من المتوقع أن تدخل أم القيوين العمليات التجارية في الربع الثالث من عام 2022 وسيتم تسليمها على أساس البناء والتملك والتشغيل والتحويل (حذاء طويل) كجزء من اتفاقية شراء المياه (وبا) لمدة 35 عامًا مع الهيئة الاتحادية للكهرباء والماء. (الهيئة الاتحادية للكهرباء والماء). محتجزي.
يتم بناء المشروع الذي تبلغ قيمته 797 مليون دولار أمريكي من قبل الشريك الصيني جيزوبا مجموعة دولي هندسة شركة., المحدودة.، حيث تقدم سيدم-فيوليا عقدًا للهندسة والمشتريات بقيمة 255 مليون دولار أمريكي. وستمتلك شركة أكوا باور حصة 40%، بينما تمتلك شركة تيكتون للهندسة والإنشاءات حصة 35%.
كيف يتم استخدام تكنولوجيا تحلية مياه البحر حول العالم؟
تُستخدم تكنولوجيا تحلية مياه البحر على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم وتلعب دورًا مهمًا في حل مشكلة نقص موارد المياه العذبة وضمان سلامة المياه لحياة الإنسان. وفيما يلي التطبيق العالمي لتكنولوجيا تحلية مياه البحر:
الشرق الأوسط:ونظراً لندرة موارد المياه العذبة في الشرق الأوسط، تتبنى العديد من الدول تكنولوجيا تحلية مياه البحر لتلبية الطلب المتزايد على المياه. أنشأت دول مثل المملكة العربية السعودية والإمارات العربية المتحدة محطات واسعة النطاق لتحلية مياه البحر، والتي تحل معظم احتياجات مياه الشرب والمياه الصناعية من خلال تكنولوجيا تحلية مياه البحر.
سنغافورة:وباعتبارها دولة مدينة لا تتمتع بموارد مياه عذبة طبيعية، فقد اعتمدت سنغافورة تكنولوجيا تحلية مياه البحر لمعالجة نقص المياه. سنغافورةمحطة تحلية مياه البحرتستخدم التكنولوجيا المتقدمة لتصبح أحد المصادر الرئيسية لمياه الشرب في البلاد.
أستراليا:أنشأت أستراليا أيضًا العديد من محطات تحلية مياه البحر في غرب أستراليا وجنوب أستراليا وأماكن أخرى لحل مشكلة إمدادات المياه العذبة في المناطق القاحلة المحلية. توفر تكنولوجيا تحلية مياه البحر موارد مياه عذبة مستقرة وموثوقة لهذه المناطق.
الصين:كما تعمل المدن الساحلية الصينية مثل شنغهاي وقوانغتشو بنشاط على الترويج لتكنولوجيا تحلية مياه البحر للتعامل مع ضغط المياه المتزايد الناجم عن التحضر والتصنيع. وأصبحت محطات تحلية مياه البحر مصدرًا تكميليًا مهمًا للمياه في هذه المدن، مما يضمن السلامة المائية لسكان المناطق الحضرية.
بلدان اخرى:بالإضافة إلى البلدان والمناطق المذكورة أعلاه، تم استخدام تكنولوجيا تحلية مياه البحر على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم. تستخدم العديد من البلدان الجزرية والمدن الساحلية والمناطق القاحلة تكنولوجيا تحلية مياه البحر لحل مشاكل نقص المياه وتعزيز التنمية الاقتصادية والاجتماعية المستدامة.
على العموم
تم استخدام تكنولوجيا تحلية مياه البحر على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم وتلعب دورًا مهمًا في حل مشكلة نقص موارد المياه العذبة وضمان سلامة المياه البشرية. ومع التقدم المستمر للتكنولوجيا وتعزيز التطبيقات، ستستمر تكنولوجيا تحلية مياه البحر في المساهمة في إدارة موارد المياه العالمية والتنمية المستدامة.