بواسطة ووترتشاينا
الخلفية والإطار السياسي
أدى التوسع الحضري والصناعي السريع في الصين، إلى جانب التوزيع غير المتكافئ للمياه، إلى تفاقم ندرة المياه، لا سيما في المناطق الساحلية مثل شاندونغ وتيانجين وغوانغدونغ. ولمعالجة هذه المشكلة، أولت الحكومة الصينية أولوية لتحلية مياه البحر كحل استراتيجي ضمن خطتها الخمسية الرابعة عشرة. وتشمل السياسات الرئيسية ما يلي:
- خطة العمل الوطنية لاستخدام تحلية مياه البحر والتي تهدف إلى زيادة قدرة التحلية اليومية إلى 3.5 مليون متر مكعب، مع التركيز على التطبيقات البلدية والصناعية.
- تقدم الإعانات والحوافز الضريبية الدعم المالي للبحث والتطوير في مجال التقنيات الموفرة للطاقة وتكامل الطاقة المتجددة.
- يتماشى هدف التنمية الخضراء مع هدف الحياد الكربوني للصين بحلول عام 2060، مع التركيز على تحلية المياه منخفضة الطاقة وإدارة المياه المالحة.
وتؤكد هذه السياسات طموح الصين في أن تصبح قائداً عالمياً في مجال حلول المياه المستدامة.
أحدث الابتكارات التكنولوجية
إنجازات التناضح العكسي (RO)
لا تزال تقنية التناضح العكسي (RO) هي الطريقة السائدة لتحلية المياه في الصين، حيث تُمثل 65% من الطاقة الإنتاجية. وتشمل التطورات الحديثة ما يلي:
- أغشية أكسيد الجرافين: تم تطوير هذه الأغشية من قبل باحثين في جامعة تشجيانغ، وتعمل على تعزيز تدفق المياه بنسبة 30% مع تقليل استهلاك الطاقة.
- التحسين القائم على الذكاء الاصطناعي: تستخدم محطات مثل منشأة تحلية المياه في تشينغداو بايفا التعلم الآلي للتنبؤ بتلوث الأغشية وتحسين إعدادات الضغط، مما يؤدي إلى خفض تكاليف التشغيل بنسبة 15%.
- الأنظمة الهجينة: دمج محطات التناضح العكسي التي تعمل بالطاقة الشمسية، مثل مشروع جزيرة هاينان، الذي يجمع بين الألواح الكهروضوئية وتحلية المياه لخدمة المجتمعات النائية.
ابتكارات التقطير متعدد التأثيرات (MED)
يُفضّل استخدام تقنية تحلية المياه متعددة التأثير (MED) في مياه التغذية عالية الملوحة واستغلال الحرارة الناتجة عن النفايات الصناعية. وتشمل التطورات ما يلي:
- استعادة الحرارة المهدرة: تستخدم محطة تحلية المياه SDIC في تيانجين الحرارة المهدرة من محطات الطاقة التي تعمل بالفحم المجاورة، مما يقلل تكاليف الطاقة بنسبة 40%.
- وحدات MED المدمجة: قام مركز تكنولوجيا معالجة المياه في هانغتشو بتطوير وحدات MED مدمجة لنشرها بشكل مرن في منصات النفط البحرية والجزر.
التحديات الرئيسية
- استهلاك الطاقة: تظل عملية تحلية المياه كثيفة الاستهلاك للطاقة، حيث تستهلك محطات التناضح العكسي ما بين 3 إلى 4 كيلووات ساعة لكل متر مكعب.
- إدارة المياه المالحة: تصريف المياه المالحة شديدة الملوحة يهدد النظم البيئية البحرية؛ وتقوم الصين بتجربة أنظمة تصريف خالية من السوائل لاستخراج المعادن مثل الليثيوم والمغنيسيوم.
- التكاليف المرتفعة: على الرغم من الدعم، تظل النفقات الرأسمالية للأغشية المتقدمة والمبادلات الحرارية متعددة التأثيرات باهظة التكلفة بالنسبة للمشاريع الصغيرة الحجم.
- الحواجز الفنية: تتطلب تلوث الأغشية والتآكل في أنظمة الإزالة متعددة التأثيرات البحث والتطوير المستمر.
تتضمن بعض دراسات الحالة لهذه التقنيات ما يلي:
- يستخدم نظام التناضح العكسي-المعالجة بالغمر الهجين في محطة تحلية المياه داغانغ في تيانجين الذكاء الاصطناعي لموازنة عمليات التناضح العكسي والمعالجة بالغمر بناءً على أسعار الطاقة والطلب على المياه. يوفر النظام 30% من مياه الشرب البلدية في تيانجين. تبلغ سعة المحطة 200,000 متر مكعب يوميًا.
- يدمج مشروع تحلية المياه الأخضر في تشوشان في تشجيانغ الألواح الشمسية العائمة لتقليل الاعتماد على الشبكة بنسبة 70٪، مع استخدام المحلول الملحي لإنتاج الملح بسعة 100,000 ألف متر مكعب يوميًا.
- مبادرة غوانغدونغ لتحلية المياه النووية هي أول محطة تحلية تعمل بالطاقة النووية في آسيا، تدعم مراكز تصنيع أشباه الموصلات القريبة. تستخدم المحطة تقنية التحلية متعددة التأثيرات (MED) مع الحرارة المهدرة للمفاعل النووي، بطاقة إنتاجية تبلغ 100,000 متر مكعب يوميًا، وذلك في المرحلة الأولى من المبادرة.
نظرة مستقبلية
تهدف الصين إلى تحقيق ما يلي:
- تخفيض استهلاك الطاقة من خلال محطات التناضح العكسي التي تستهدف أقل من 2.5 كيلووات ساعة/م³ عبر الأغشية من الجيل التالي والتكامل مع مصادر الطاقة المتجددة.
- -إعادة تدوير المحلول الملحي من خلال التبني الوطني لأنظمة ZLD لاستخراج المعادن القيمة والحد من التأثير البيئي.
- - تقوم شركة جلوبال إكسبورت مع شركات مثل بلو تيك روبوتيكس بتسويق وحدات تحلية المياه المعيارية لشركاء مبادرة الحزام والطريق في الشرق الأوسط وأفريقيا.
تجمع خارطة طريق الصين لتحلية المياه بين أحدث التقنيات والحوافز السياسية والشراكات الاستراتيجية لمعالجة ندرة المياه. ورغم استمرار تحديات مثل استهلاك الطاقة والتخلص من المحلول الملحي، فإن الابتكارات في أنظمة التناضح العكسي والتقطير متعدد المراحل والأنظمة الهجينة تجعل الصين رائدة في حلول المياه المستدامة. ومع تفاقم أزمة المياه العالمية بفعل تغير المناخ، تقدم إنجازات الصين نموذجاً لتحقيق التوازن بين النمو الصناعي والمرونة البيئية.
إخلاء مسؤولية
مع أن الأمثلة تستند إلى تقنيات وشراكات حقيقية، إلا أنها ليست شاملة. للحصول على بيانات دقيقة أو تحديثات للمشروع، يُرجى الرجوع دائمًا إلى التقارير الرسمية أو الاستفسار مباشرةً من الجهات المعنية.
وتُعد دراسات الحالة عبارة عن رسوم توضيحية مبسطة تستند إلى تطبيقات واقعية للتكنولوجيات الصينية، على الرغم من تعميم المقاييس المحددة (على سبيل المثال، عدد اللترات المنتجة، ونسب تقليل التسرب) من أجل الوضوح.
قد تختلف التفاصيل الدقيقة للمشروع (على سبيل المثال، الجداول الزمنية، ونماذج التعاون) في الممارسة العملية، ولكنها تعكس الأنماط المشتركة في مشاريع تحلية المياه في الصين.
