الاستراتيجيات الابتكارية للإدارة إعادة الاستخدام برين من محطات التحلل

وقد أصبحت محطات التحلل خطاً حياً لمناطق نبات المياه في جميع أنحاء العالم، مما أدى إلى تحويل المياه البحرية أو المياه الجوفية المتدفقة إلى مياه الشرب العذبة، ومع ذلك، فإن كل لتر من المياه العذبة المنتجة، وتدفقاً مركزاً من الملح والمعادن، وبقايا المواد الكيميائية - المعروفة بأنها سمراء - مولدة، ومن الناحية التاريخية، اعتبرت الرخامات مجرى نفايات لا يمكن تجنبه ليتم إلى المحيط أو إلى التهرب.

فهم تكوين الأسرة والتحديات البيئية

إنَّ مُستحضراتَ الماءِ الملحيَةِ، وَجَعلَهُمْ يَتَمَسَّنُونُ مِنْ مُستَخَلَقَةِ، وَجَمَدَةَ مَخَلَّقَةَة مِنْ ماءِ المصدرِ.

ويمكن أن يؤثر التخلص من الرشوة بصورة شديدة على النظم الإيكولوجية البحرية، وعندما يتم تصريفه مباشرة إلى المحيط، فإن مياه الصخور الكثيفة تصل إلى قاع البحر، وتخفض مستويات الأكسجين وتزيد الملوحة في الموائل النحيلية، ويمكن أن تؤدي هذه المواد إلى قتل أسرة المجرى البحري، وتضر بالشعاب المرجانية، وتغير سلوك الكائنات البحرية في المناطق القاحلة، وتتسبب المياه الجوفية العميقة في التحلل.

الاستراتيجيات الابتكارية لإدارة المزارعين

والتحول من " الاكتشاف " إلى " استرداد الموارد " هو إعادة تعريف إدارة السماوات، كما أن النهج الأكثر واعدة، بدءا من التقنيات القائمة إلى التكنولوجيات الناشئة.

1 - تحسين البعد والتشرد

وفي حين أن التحلل البيئي بسيط قبل أن يظل تصريف المحيطات شائعاً، فإن التصميمات الحديثة تستخدم أجهزة دفقية مصممة لتحقيق الخلط السريع والحد من منطقة التأثير، إذ أن أجهزة النشر المتعددة الموانئ التي يتم تركيبها في قاع البحر لا يمكنها أن تعجل بتشريح الرشوة، وتحد من ارتفاع معدلات الملوحة في حدود قليلة من الشلالات، كما أن نماذج المدونات المحسوبة للمركبات لا تشمل الآن الاستخدام الأمثل.

2 - استخراج المعادن القيّمة

كما أن الماجنة مصدر غني للمعادن ذات الأهمية الاستراتيجية، ويمكن أن تهيأ، على نطاق واسع، في السكك الحديدية والمستحضرات الصيدلانية، على أنها هيدروكسيد المغنيزيوم (Mg(OH)2) بإضافة خماسي كلور الكبريت أو كبريتيد الصوديوم، على أن تكون هذه البطاريات قابلة للاسترداد بواسطة الكلورة والتعرية الهوائية.

3 - إنتاج الملح عن طريق التبريد الشمسي

وفي المناطق التي يوجد فيها أشعة الشمس الوفيرة والأراضي المتاحة، يمكن توجيه الرشوة إلى سلسلة من البراسب الضحلة، حيث أن التهرب من المياه، والأملاح يبلور في مراحل: كربون الكالسيوم أولا، ثم غاز الجوز، وأخيرا الكلوريد الصوديوم، أما السائل المتبقي المعروف بـ5 في المائة، فهو غني في الغليون، والبطاطس، وعملية التبريد.

4 - تربية الأحياء المائية وزراعة الهالوفات

A emerging circular economy approach uses diluted brine to cultivate salt-tolerant organisms. Halophytes (salt-tolerant plants) such as Salicornia and Suadea can be irrigated with diluted brine and harvested

5 - إزالة السائل صفراً والتخلص من الألغام المضادة للأفراد

وترمي نظم الزراعة إلى استعادة جميع المياه تقريباً من الرصيف، مما يترك فقط نفايات صلبة جافة، وهذه النظم تجمع عادة بين عمليات الحرق (مثلاً، الأشعة العكسية، التحلل الكهربائي العكسي) مع التبريد الحراري والبلورات.

التكنولوجيات الناشئة على الأفق

وتنتقل عدة تكنولوجيات متقدمة من المختبر إلى النطاق التجريبي، مما يتيح إمكانية تحطيم حجم الرنة واستخدام الطاقة في آن واحد.

Membrane Distillation (MD)

إن الـ ديوان الـمـنـزوعة هي عملية محركة حرارياً حيث تنقل الألوان الساخنة بخار عبر ممر مائي مائي مائي مائي ملوث بالهدفون، ثم تُستَنَدَّد كمياه طازجة، ويمكن أن تستخدم مادة الـ ميدز تُستخدم في عمليات صناعية أو في جمع حراريات شمسية، مما يجعلها جذابة لمصانع تحلل ذات مكان واحد، وهي تعمل في الغلاف الجوي، وهي تعمل في شكل بروفات أقل برودة أقل برواًاًاً من حيث تُتُها، ولكنها تعاني من الـةٍ،

الاكسس الأمامي

ويستخدم التدفق حلاً مع ارتفاع الضغط النمطي لسحب الماء من الرماد عبر حمراء شبه قابلة للتداول، ثم يفصل حل السحب المخفف عن طريق إنتاج المياه العذبة وحل السحب المُعاد تركيزه، ويمكن أن تحقق البوليدروليكي العالي دون ضغط الهيدروليكي، مما يقلل من الرغوة المُنْبَة والطلب على الطاقة، ولا تزال التحديات قائمة في إيجاد حل مثالي للسحب منفرد يسهل التراجع عنه.

التشخيص الكهربي والتحليل العكسي للكهرباء

يستخدم جهاز الـ دي حقل كهربائي لنقل الأيون من خلال أجهزة قياس انتقائية، تركيز الرنين على جانب واحد، وبطء تدفق آخر، إنه مناسب تماماً لرشاويات الميل المتوسطة ويمكن دمجه مع الـ (RO) لزيادة التعافي العام، ومن ناحية أخرى، يولد (ريد) من خلال الخلط بين الصخور ومياه منخفضة الصم في جميع أنواع الـ (إيون-إكس)

التهوية الإيجابية

وتزيل هذه المادة من الأيونات المبتلة عن طريق تطبيق حقل كهربائي منخفض التطاير، وجذب الأيون إلى كهروديس الكربون المخرب، وهي تستخدم أساساً في المياه المهبلة، ولكن البحوث الأخيرة استكشفت إمكانياتها في تلميع الرماد، وتستخدم مادة الدي إنترنيترود (FCDI) التي تتدفق من الكربون إلى الفرن من أجل تحقيق التشغيل المستمر وإزالة الملح الأعلى.

السائقون الاقتصاديون وأطر السياسات

ويتسارع الانتقال إلى عملية تطهير الرنة بعوامل اقتصادية وتنظيمية على السواء، وتتفاوت تكاليف التخلص على نطاق واسع: إذ أن تصاريح النزوح في المحيطات تحمل رسوما، وتحتاج الحقن في أعماق البحار إلى السماح بتعقيد، وتطالب أحواض التبخر بمناطق كبيرة من الأراضي، وفي الوقت نفسه، يمكن أن توفر سوقا للمغنزيوم (تمثلا في 700 2 طن) وكربون الليثيوم (تون دولار واحد في عام 2023)، وفرص برومين (متوسطة قدرها 000 000 4 طن)

كما أن خطة عمل الاتحاد الأوروبي للاقتصاد العلماني تشجع على استعادة المواد الخام الحرجة من مجاري النفايات، بما في ذلك صهر تحلية المياه، وتصدر بعض دول الشرق الأوسط الآن شروطاً للحد الأدنى من معدلات استرداد المياه وأهدافاً لإعادة استخدام الرشوة لمنشآت جديدة للتحلية، وتحتاج تقييمات الأثر البيئي بصورة متزايدة إلى مشغلين لإثبات أن تصريف الأعمدة لن يضر بالنظم الإيكولوجية البحرية الحساسة، وهذه القوى تدفع الاستثمار في البحث والتطوير، مع عشرات من الرشوة.

غير أن الحواجز ما زالت قائمة، فالتكاليف الرأسمالية العالية للنظم المتقدمة مثل البلورات، والتفاوت في تكوين الرنة، وعدم وجود بروتوكولات تصميم موحدة يعوق الاعتماد الواسع النطاق، إذ أن العديد من النهج الواعدة لا تعمل إلا على أفضل وجه بالنسبة لكيمياء محددة من الرواسب، ومن ذلك مثلا أن تركيزات الماشية العالية يمكن أن تضخ أمبراطوريات وأجهزة تبادل الحرارة، مما يتطلب مزيدا من المعالجة المسبقة، كما أن نقاء المعادن المستعادة يتطلب تكييفا خارجيا.

النظم المتكاملة: نهج العلماني

وبدلا من معالجة كل تكنولوجيا في عزلة، تجمع أكثر التصميمات تطلعا بين عمليات متعددة لتحقيق أقصى قدر من استرداد الموارد، وقد ينطوي مخطط متكامل نموذجي على ما يلي:

1. تحلية الهواء تنتج مياهاً نقية ورشاً
2. مرحلة أولى للتعافي باستخدام الـ (إن إف) أو (إف) لاستخراج معظم الماء وإنتاج مركز غني بالأيون المتوهجة
3. مفاعلات التهطال المعادن لاستعادة المغنيسيوم والكالسيوم والسترونتيوم كمنتجات كربونية أو هيدروكسيدية.
4. A second membrane stage (e.g., MD or ED) to further concentrate the stream while producing additional fresh water.
5. مُبيد للبراغيات - مُبَعِّل لإنتاج كلوريد الصوديوم الصلب وأملاح أخرى، مما يترك بقايا نفايات ضئيلة.
6. التلميع النهائي الاختياري مع تبادل الأيونيات لالتقاط أثر الليثيوم أو البرومين أو اليرقة.

ويمكن أن يحقق هذا النظام أكثر من 98 في المائة من استعادة المياه، وينتج منتجات متعددة قابلة للبيع، ويقلل حجم الرشوة التي تتطلب التخلص منها إلى أقل من 2 في المائة من التدفق الأصلي، ويمكن توفير الطاقة اللازمة للخطوات الحرارية بواسطة الحرارة الشمسية أو حرارة النفايات من مصنع إزالة الأحلال نفسه، ويخفض أثر الكربون، وهناك عدة مشاريع إيضاحية، منها مشروع " ري وتر " في شيلي ومبادرة " ميمرين " (Driven B.

خاتمة

إدارة الرشوة من محطات التحلية لم تعد مسألة كيفية التخلص منها، ولكن كيفية تسخير إمكاناتها، من تصميمات مستعملة معززة تقلل من الأثر الإيكولوجي إلى أجهزة القياس التي تستخرج كل قطرة من المياه وكل جرام من المعادن، فإن مجموعة الأدوات الخاصة بإدارة الإلواح تتوسع بسرعة، بينما لا يعمل أحد على الحد الأدنى من إنتاج النباتات، والجمع بين التنويم المعدني، وتصريف الملح، وتركيب المصافي.