عبد الرؤوف
02-15-2009, 07:54 PM
حل أزمة تحلية المياه بأقل من نصف دولار بجهود باحثين عرب ــ ( بتقنية النانو )
تحلية المياه لها أساليب عدة، لكن المشكلة الحقيقية هي التكلفة المرتفعة لذلك، ويبدو أن فريقا من الباحثين المصريين بقسم موارد المياه بمركز بحوث الصحراء استطاع التغلب على هذه المشكلة؛ وذلك من خلال ابتكار نوع من الأغشية تقل تكلفة الواحد منها تقل عن نصف دولار أمريكي (جنيهان مصريان)، وهو ما يساهم في تخفيض تكلفة تحلية المتر المكعب لأكثر من 90% من التكلفة الحالية؛ مما يساهم في وضع حد لعجز المياه المتوقع أن يصل إلى 18 مليار متر مكعب بحلول عام 2015، وفقا لبيانات وزارة الري المصرية وتوصيات المؤتمر العربي الأخير للمياه.
ووصل حجم مياه التحلية في مصر في عام 2008 إلى 200 مليون متر مكعب؛ حيث تعد مصر ثاني أكبر الدول العربية بعد السعودية في تحلية المياه.
ويعتمد تخليق هذه الأغشية على عدد من الخامات المحلية مثل البوليمرات والمونميرات، والتي تشتق من النواتج الثانوية لبعض الصناعات، ويتم الحصول عليها بأسعار رخيصة جدا أو مجانا، وتسمى أغشية الضغط الأسموزي المنعكس؛ حيث تعتمد في طريقة عملها على ضخ المياه في أنبوب يحوي الأغشية، وبتعريضها للضغط فإن جزيئات المياه العذبة تنفصل وتحتجز الأملاح.
ويؤكد الدكتور مجدي حسني، المشرف على البحث وصاحب الفكرة، أنه على الرغم من وجود أبحاث لتصنيع هذه الأغشية، وتمكن بعض الدول مثل الولايات المتحدة الأمريكية واليابان والدنمارك، إلا أنهم اعتبروا طريقة التصنيع سرا؛ لذا فقد قرر الدكتور مع فريقه البحثي تقصير الفترة الزمنية وإنتاجها داخليا بلا تقليد، فعكف 15 عاما على إجراء الأبحاث حتى تمكن من إنجازها، خاصة مع ما تمر به مصر والمنطقة من وضع خطير بعد أن وصل نصيب الفرد من المياه إلى 815 مترا مكعبا، وهو تحت خط الفقر المائي المحدد دوليا بـ1000 متر مكعب للفرد.
النانو لتخليق الأغشية
ويضيف الدكتور مجدي حسني أن فريق الباحثين المكون من عشرة باحثين يعكف حاليا على استخدام تكنولوجيا النانو لتصنيع مساحة تصل إلى متر ونصف متر من الأغشية، وهي تلك المستخدمة حاليا على المستوى الصناعي، لافتا إلى أن الأغشية التي تمكن الفريق من التوصل إليها مساحتها تصل إلى20سم2، ويتم استخدامها على المستوى نصف الصناعي تصل تكلفتها لـجنيهين بدلا من أربعة جنيهات، وهي التكلفة الحالية لهذه الأغشية في محطات التحلية.
أنواع وخواص الأغشية
تمكن الباحثون من تخليق خمسة أنواع من الأغشية باستخدام خامات محلية، وفي هذا الإطار يقول الدكتور مجدي: إن أهم ما يميز هذه الأغشية عن غيرها من طرق تحلية المياه هي قابليتها للاستخدام على المستوى الصناعي، إلى جانب استخدامها في المحطات الضخمة التي تصل سعتها إلى 100 ألف متر مكعب.
ويشترط فيها أن تزيد قدرتها على التحمل عن 80 بارا ضغطيا، وأن تحجز الأملاح بنسبة عالية في التحلية لا تقل عن 35%، ويهدف الباحثون أن تصل تكلفة تصنيع الغشاء ربع جنيه مصري في خلال مدة لا تتجاوز خمس سنوات.
المعوقات
يشير الدكتور مجدي إلى أن هناك عددا من المعوقات تقف دون استكمال المشروع البحثي، منها: ضعف الإمكانيات المادية المتاحة، وكذلك عدم توافر الأجهزة المعملية المطلوبة لإجراء التجارب، وقد قام فريق البحث بعرض المشروع على عدد من رجال الأعمال إلا أنهم لم يوفقوا في إيجاد المتبني للمشروع.
يسعى الفريق البحثي حاليا لعمل بروتوكول تعاون مع المركز القومي للبحوث، بهدف استغلال الأجهزة والمعامل المتوافرة لديهم خاصة المعمل الموجود بشعبة الهندسة الكيميائية، إلى جانب عمل التجارب وبعض عمليات التحليل في معامل أخرى خارجية بنظام التأجير، وهو ما يكلفنا الكثير في ضوء ضعف الإمكانيات المادية المتاحة.
العجز المائي في مصر
يوضح الدكتور مجدي أنه وفقا للأرقام التي أعلنتها وزارة الري والمؤتمر العربي الأخير للمياه فإن العجز في المياه في مصر سيصل إلى 18 مليار متر مكعب بحلول عام 2015، وإلى 32 مليار متر مكعب بحلول عام 2030، ويتوقع الخبراء نشوب حرب على المياه، خاصة أن إسرائيل وصل نصيب الفرد من المياه فيها إلى 400 متر مكعب؛ مما سيدفعها لعمل أي شيء لسد هذا العجز من موارد المياه في مصر.
وعن حجم المياه المتاحة لمصر حاليا، يقول الدكتور حسني إنها تصل إلى 70 مليارا مقسمه كالآتي: 55.5 مليارا من مياه نهر النيل، و6.1 مليارات متر مكعب من المياه الجوفية بالوادي والدلتا، و1.2 مليار متر مكعب من مياه المطر والسيول، و5.7 مليارات متر مكعب من تدوير مياه الصرف الزراعي، و1.2مليار متر مكعب من تدوير مياه الصرف الصحي، إضافة إلى حوالي 8 مليارات متر مكعب من الخزانات الجوفية المختلفة على مستوى الجمهورية اسلام اونلاين
تحلية المياه لها أساليب عدة، لكن المشكلة الحقيقية هي التكلفة المرتفعة لذلك، ويبدو أن فريقا من الباحثين المصريين بقسم موارد المياه بمركز بحوث الصحراء استطاع التغلب على هذه المشكلة؛ وذلك من خلال ابتكار نوع من الأغشية تقل تكلفة الواحد منها تقل عن نصف دولار أمريكي (جنيهان مصريان)، وهو ما يساهم في تخفيض تكلفة تحلية المتر المكعب لأكثر من 90% من التكلفة الحالية؛ مما يساهم في وضع حد لعجز المياه المتوقع أن يصل إلى 18 مليار متر مكعب بحلول عام 2015، وفقا لبيانات وزارة الري المصرية وتوصيات المؤتمر العربي الأخير للمياه.
ووصل حجم مياه التحلية في مصر في عام 2008 إلى 200 مليون متر مكعب؛ حيث تعد مصر ثاني أكبر الدول العربية بعد السعودية في تحلية المياه.
ويعتمد تخليق هذه الأغشية على عدد من الخامات المحلية مثل البوليمرات والمونميرات، والتي تشتق من النواتج الثانوية لبعض الصناعات، ويتم الحصول عليها بأسعار رخيصة جدا أو مجانا، وتسمى أغشية الضغط الأسموزي المنعكس؛ حيث تعتمد في طريقة عملها على ضخ المياه في أنبوب يحوي الأغشية، وبتعريضها للضغط فإن جزيئات المياه العذبة تنفصل وتحتجز الأملاح.
ويؤكد الدكتور مجدي حسني، المشرف على البحث وصاحب الفكرة، أنه على الرغم من وجود أبحاث لتصنيع هذه الأغشية، وتمكن بعض الدول مثل الولايات المتحدة الأمريكية واليابان والدنمارك، إلا أنهم اعتبروا طريقة التصنيع سرا؛ لذا فقد قرر الدكتور مع فريقه البحثي تقصير الفترة الزمنية وإنتاجها داخليا بلا تقليد، فعكف 15 عاما على إجراء الأبحاث حتى تمكن من إنجازها، خاصة مع ما تمر به مصر والمنطقة من وضع خطير بعد أن وصل نصيب الفرد من المياه إلى 815 مترا مكعبا، وهو تحت خط الفقر المائي المحدد دوليا بـ1000 متر مكعب للفرد.
النانو لتخليق الأغشية
ويضيف الدكتور مجدي حسني أن فريق الباحثين المكون من عشرة باحثين يعكف حاليا على استخدام تكنولوجيا النانو لتصنيع مساحة تصل إلى متر ونصف متر من الأغشية، وهي تلك المستخدمة حاليا على المستوى الصناعي، لافتا إلى أن الأغشية التي تمكن الفريق من التوصل إليها مساحتها تصل إلى20سم2، ويتم استخدامها على المستوى نصف الصناعي تصل تكلفتها لـجنيهين بدلا من أربعة جنيهات، وهي التكلفة الحالية لهذه الأغشية في محطات التحلية.
أنواع وخواص الأغشية
تمكن الباحثون من تخليق خمسة أنواع من الأغشية باستخدام خامات محلية، وفي هذا الإطار يقول الدكتور مجدي: إن أهم ما يميز هذه الأغشية عن غيرها من طرق تحلية المياه هي قابليتها للاستخدام على المستوى الصناعي، إلى جانب استخدامها في المحطات الضخمة التي تصل سعتها إلى 100 ألف متر مكعب.
ويشترط فيها أن تزيد قدرتها على التحمل عن 80 بارا ضغطيا، وأن تحجز الأملاح بنسبة عالية في التحلية لا تقل عن 35%، ويهدف الباحثون أن تصل تكلفة تصنيع الغشاء ربع جنيه مصري في خلال مدة لا تتجاوز خمس سنوات.
المعوقات
يشير الدكتور مجدي إلى أن هناك عددا من المعوقات تقف دون استكمال المشروع البحثي، منها: ضعف الإمكانيات المادية المتاحة، وكذلك عدم توافر الأجهزة المعملية المطلوبة لإجراء التجارب، وقد قام فريق البحث بعرض المشروع على عدد من رجال الأعمال إلا أنهم لم يوفقوا في إيجاد المتبني للمشروع.
يسعى الفريق البحثي حاليا لعمل بروتوكول تعاون مع المركز القومي للبحوث، بهدف استغلال الأجهزة والمعامل المتوافرة لديهم خاصة المعمل الموجود بشعبة الهندسة الكيميائية، إلى جانب عمل التجارب وبعض عمليات التحليل في معامل أخرى خارجية بنظام التأجير، وهو ما يكلفنا الكثير في ضوء ضعف الإمكانيات المادية المتاحة.
العجز المائي في مصر
يوضح الدكتور مجدي أنه وفقا للأرقام التي أعلنتها وزارة الري والمؤتمر العربي الأخير للمياه فإن العجز في المياه في مصر سيصل إلى 18 مليار متر مكعب بحلول عام 2015، وإلى 32 مليار متر مكعب بحلول عام 2030، ويتوقع الخبراء نشوب حرب على المياه، خاصة أن إسرائيل وصل نصيب الفرد من المياه فيها إلى 400 متر مكعب؛ مما سيدفعها لعمل أي شيء لسد هذا العجز من موارد المياه في مصر.
وعن حجم المياه المتاحة لمصر حاليا، يقول الدكتور حسني إنها تصل إلى 70 مليارا مقسمه كالآتي: 55.5 مليارا من مياه نهر النيل، و6.1 مليارات متر مكعب من المياه الجوفية بالوادي والدلتا، و1.2 مليار متر مكعب من مياه المطر والسيول، و5.7 مليارات متر مكعب من تدوير مياه الصرف الزراعي، و1.2مليار متر مكعب من تدوير مياه الصرف الصحي، إضافة إلى حوالي 8 مليارات متر مكعب من الخزانات الجوفية المختلفة على مستوى الجمهورية اسلام اونلاين