وقَّع معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة، التابع لجامعة حمد بن خليفة، مؤخرًا، اتفاقية مع شركة الكهرباء والماء القطرية لبدء برنامج اختباري لتطوير تكنولوجيا تحلية المياه. وبموجب الاتفاقية، ستُبنى محطة لتحلية المياه وستركز خصيصًا على توظيف تصميم جديد لتكنولوجيا تحلية المياه متعددة الآثار، طورها المعهد، لتحلية مياه البحر. وسيساهم برنامج الاختبار في تطوير مفهوم جديد لتحسين كفاءة الطاقة باستخدام تكنولوجيا تحلية المياه الحرارية متعددة الآثار.

وشرح الدكتور عبد الناصر أبو خليوة، العالم بمعهد قطر لبحوث البيئة والطاقة، والأستاذ المشارك في كلية العلوم والهندسة، ومدير مشروع تطوير تكنولوجيا تحلية المياه المتقدمة متعددة الآثار، كيف ستساهم الاتفاقية الموقعة مع شركة الكهرباء والماء القطرية في التغلب على اثنين من التحديات الكبرى لدولة قطر، وهما أمن الطاقة والأمن المائي. 

وقال الدكتور عبد الناصر: «تستهلك محطات تحلية المياه كمية كبيرة من الطاقة، ولكن الدول الجافة على غرار قطر، تعتمد اعتمادًا كبيرًا على المياه المحلاة بوصفها موردًا مهمًا لتلبية حوالي 99% من احتياجاتها المحلية من المياه. ومن المتوقع كذلك ارتفاع الطلب على المياه بدولة قطر في المستقبل لتلبية النمو السكاني المتوقع في البلاد.» 

وأضاف: «تسمح الاتفاقية لمعهد قطر لبحوث البيئة والطاقة بتوظيف خبراته العلمية والتكنولوجية في المحطة التجريبية المزمع إنشاؤها في مرفق شركة الكهرباء والماء القطرية بمدينة دخان، وهو ما سيدعم الشركة ويمكنها من أداء دورها المتمثل في إدارة عملية تشغيل وصيانة محطات الطاقة وتحلية المياه بدولة قطر.»

وبموجب الاتفاقية، ستوفر شركة الكهرباء والماء القطرية لمعهد قطر لبحوث البيئة والطاقة موقعًا لإنشاء المحطة التجريبية، بالإضافة إلى المرافق والدعم اللوجستي بما في ذلك إمدادات مياه البحر ومصبات الملاحات والكهرباء. وسيدعم المعهد عملية بناء المحطة التجريبية التي ستوظف تكنولوجيا تحلية المياه متعددة الآثار. 

تتمثل المهمة الاستراتيجية لمعهد قطر لبحوث البيئة والطاقة في العمل عن كثب مع الجهات المعنية القطرية (مثل شركة الكهرباء والماء القطرية)، لتحديد الأهداف المهنية المتعلقة بتنفيذ حلول جديدة للتحديات الراهنة والمتوقعة والتكيف معها. ووفقًا لذلك، ومن خلال البحوث العلمية المبتكرة والتطوير، حدد المعهد التحديات الأساسية والقيود الفنية لتكنولوجيا تحلية المياه الحالية، ووضع خريطة طريق لتطوير تكنولوجيا تتصدى لتلك التحديات. وقد أدى ذلك في النهاية إلى حدوث تفاعل مباشر مع إحدى الجهات المهنية، وهي شركة الكهرباء والماء القطرية، حيث قدمت الشركة تصورها لبرنامج محطة تحلية المياه التجريبية، باعتباره حلًا محتملًا للحد من استهلاك الطاقة في محطات تحلية المياه في قطر. 

وقال الدكتور عبد الناصر: «تنص الاتفاقية، التي تمتد لعشرين عامًا، على التعاون في مجال البحوث على المدى الطويل، ويتمتع المعهد بوضعية مثالية تُمَكِنُه من تزويد الشركة ببيانات وأبحاث وحلول تطوير موثوقة ومطلوبة بشدة لدعم الأطراف المعنية للشركة في العديد من مجالات عملها اليومي.»

ويتصور الدكتور عبد الناصر ثلاث مراحل لتطوير المشروع، الذي تأسس بموجب الاتفاقية. وتتمثل المرحلة الأولى في بناء محطة تعمل بتكنولوجيا تحلية المياه متعددة الآثار مع برنامج اختبار تجريبي يوظف التكنولوجيا الحرارية، وهي تكنولوجيا مطبقة بالفعل في قطر. ولكن معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة طور حلولًا جديدة لتحسين كفاءة هذه التكنولوجيا وهو ما سيقلل من استهلاك الطاقة بنسبة حوالي 40% وسيقلص بالتالي من تكلفة وحدة المياه بنسبة 30%. واستند خيار استخدام تكنولوجيا تحلية المياه متعددة الآثار على جدواها المؤكدة واختبار المعهد لها من قبل بشكلٍ أساسيٍ. 

تطوير المشروع

عند إنجاز المرحلة الأولى، سيقدم معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة جوانب التحسن فيما يتعلق بتكنولوجيا تحلية المياه متعددة الآثار. وفي المرحلة الثانية، سيسعى المعهد لإيجاد حلول للتحكم في الصدأ، وهي إحدى الآثار السلبية الرئيسية التي تؤثر على المواد والمعدات المستخدمة في محطات تحلية مياه البحر. وسوف يستبدل المعهد الأنابيب المعدنية الأساسية المستخدمة خلال المرحلة الأولى من بناء المحطة التجريبية بأنابيب بوليميرية معززة حراريًا، ويعتزم المعهد إجراء اختبارات لتقييم أداء المواد الجديدة. ويترأس الدكتور عبد الناصر حاليًا مشروعًا تابعًا لبرنامج الأبحاث الوطنية للبحث العلمي، بالتعاون مع جامعة تكساس إي أند أم في قطر، وجامعة قطر، وجامعة كايزرسلاوترن الألمانية، يهدف إلى تصنيع مواد جديدة معززة حراريًا مناسبة لتكنولوجيا تحلية المياه متعددة الآثار من أجل اختبارها في المحطة التجريبية.

وفي المرحلة الثالثة، سوف يختبر المعهد المواد الكيميائية المانعة للتكلس لدعم تشغيل محطة التحلية ورفع كفاءتها بهدف تعزيز زيادة الإنتاج. وفي حال نجاح هذه التجارب، يُمكن أن تبدأ شركة الكهرباء والماء القطرية في استخدام هذه المواد الكيميائية الجديدة أو المعززة في المحطات الحالية. وقد دخل معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة كذلك في علاقات شراكة مع شركات أخرى حريصة على اختبار تلك التكنولوجيا في ظل الظروف الجوية القاسية بدولة قطر. 

التكنولوجيا الحرارية

ويتوقع المعهد الانتهاء من جميع تلك المراحل بنجاح بحلول عام 2022. وسوف يُستَخدَم المشروع كذلك بوصفه برنامج اختبار للتحسينات الأخرى المحتملة في مجال تحلية المياه ليس فقط فيما يتعلق بالتكنولوجيا الحرارية، ولكن بالمقارنة أيضًا مع التقنيات المنافسة مثل تكنولوجيا التناضح العكسي، التي تتسم ببعض أوجه القصور. ويُخطط المعهد لاختبار حلوله التي طورها لتخفيف أوجه القصور في هذه التكنولوجيا. وسوف تُختَبَر تلك الحلول في المحطة، وقد تشهد حتى تطوير شكل من أشكال التهجين. وتشتمل المجالات الأخرى المحتملة لبرنامج الاختبار التجريبي على استخدام الطاقة الشمسية في تشغيل محطة تحلية المياه.

ومن خلال مشروعه التجريبي باستخدام أحدث تقنيات تحلية المياه، يدعم المعهد شركة الكهرباء والماء القطرية عبر تقديم خريطة طريق واضحة لتحقيق الأمن المائي في قطر. وسيمنح توفير المعهد للتكنولوجيا المبتكرة في مجال تحلية المياه تأثيرًا ملموسًا يدعم رسالة المعهد المتمثلة في مساعدة دولة قطر في التصدي للتحديات المتعلقة بأمن الطاقة والأمن المائي بطريقة مستدامة. 

ويهدف معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة إلى التصدي للتحديات الكبرى التي تواجه دولة قطر والمنطقة عبر إجراء بحوث رائدة وتوفير بيانات قوية قد تؤثر على عملية صنع السياسات الخاصة بتحقيق الاستدامة في المستقبل، والحفاظ على البيئة، وضمان أمن الطاقة، وتحقيق الأمن المائي.

المصدر : https://www.lusailnews.qa/article/15/06/2019/