تحلية المياه خارج الشبكة: هل يمكننا إنجاح حلول المياه على نطاق صغير؟

مختبئًا بين حقول الزيتون الشاسعة في ضواحي مكنين، يشير ناجي إلى البئر المهجورة التي كانت تسقي مزرعة الفاكهة الخاصة بعائلته.

لقد حفر جدي هذا البئر، وكان يكفي لجميع الأشجار هنا. والآن، يجب أن أحصل على الماء كل أسبوع تقريباً.

وعلى مدى أجيال، كان البئر يوفر المياه الجوفية العذبة. ثم، وبدون سابق إنذار تقريباً، تحولت المياه إلى مياه مالحة جداً للزراعة. قصة ناجي ليست غريبة. فمن نابل إلى قابس، يؤدي ارتفاع ملوحة المياه الجوفية إلى جعل الآبار التقليدية غير صالحة للاستخدام. ومثله مثل العديد من صغار المزارعين في جميع أنحاء تونس، يضطر الآن إلى شراء المياه بالشاحنات. إنه مكلف، وكل موسم يكلف أكثر من الموسم الذي سبقه.

الأسباب معروفة جيدًا: فقد أدت عقود من الضخ المفرط إلى تسرب مياه البحر إلى طبقات المياه الجوفية الساحلية والداخلية. ومع ذلك، لا تزال الحلول بطيئة وبعيدة المنال. وتركز الاستراتيجيات الوطنية على مشاريع معالجة المياه الكبيرة، مما يتطلب سنوات من التخطيط وتمويل بالملايين. ولكن ماذا لو كانت المياه النظيفة يمكن أن تأتي من نظام تحلية مياه صغير يعمل بالطاقة الشمسية، يتم تركيبه مباشرة في المزرعة؟

وانطلاقاً من هذا السؤال، تواصلنا مع الدكتور وي هي، وهو باحث بارز مقيم في المملكة المتحدة وزميل باحث سابق في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. وهو من بين الخبراء البارزين في مجال تحلية المياه اللامركزية، وقد أمضى السنوات العديدة الماضية في تطوير حلول لتحلية المياه بأسعار معقولة يمكن أن تكون مجدية للمزارعين في جميع أنحاء العالم. وتشير النتائج التي توصل إليها إلى أن تحلية المياه على نطاق صغير ليست ممكنة فحسب، بل هي عملية وميسورة التكلفة بشكل متزايد.

من السفن إلى الأراضي الزراعية: لماذا تحلية المياه على نطاق صغير؟

في حين أن الكثير من الابتكارات في مجال تحلية المياه ظهرت تاريخياً من الشرق الأوسط، حيث جعلت موارد الطاقة الوفيرة محطات تحلية المياه الكبيرة ممكنة التنفيذ، إلا أن الدفع نحو تحلية المياه على نطاق صغير ولا مركزي ظهر بدافع الضرورة في أماكن أخرى.

كانت صناعة الشحن البحري من بين أوائل من طوروا هذه التكنولوجيا حيث كانت السفن السياحية الضخمة بحاجة إلى توفير المياه لمئات الأشخاص، ولكنها لم تستطع عملياً حمل ما يكفي من المياه للرحلات الطويلة. وفي الوقت نفسه، دفعت المجتمعات الجزرية الصغيرة، المحاطة بالمياه ولكن في كثير من الأحيان دون الحصول على مياه الشرب بشكل موثوق، إلى البحث عن حلول يمكن أن تعمل بالطاقة المتجددة اللامركزية.

التقت هاتان البيئتان المختلفتان للغاية على مشكلة مشتركة: كيفية جعل تحلية المياه تعمل على نطاق أصغر وبأسعار معقولة. وظهرت الإجابة في تحلية المياه بالطاقة الشمسية، التي تجمع بين الاستقلالية والقدرة على تحمل التكاليف.

ويعتبر هذا النهج مبشراً بالخير بالنسبة لبلدان مثل تونس، حيث لم تعد الآبار التي كانت توفر مياه الري والشرب الآمنة قادرة على تلبية الاحتياجات الأساسية. ووفقًا للتقييمات الأخيرة، فإن 85% من المياه الجوفية في تونس تتجاوز الآن عتبة الملوحة البالغة 1.5 غرام لكل لتر، حيث أبلغ العديد من المزارعين عن مستويات تصل إلى 12 غرامًا.

ومع زحف المياه المالحة الساحلية إلى الداخل، يمكن أن تصل هذه الأزمة إلى المناطق الزراعية التي نعتبرها بعيدة عن الساحل، مثل القيروان، حيث يضطر المزارعون بشكل متزايد إلى الاعتماد على شراء المياه باهظة الثمن للري. بالنسبة لهذه المجتمعات، يقدم نموذج التحلية اللامركزية حلاً عملياً لهذه المجتمعات.

إن إمكانات الطاقة الشمسية العالية في تونس تجعل الوحدات التي تعمل بالطاقة المتجددة مناسبة بشكل طبيعي. وإدراكاً منها لهذه الفرصة، بدأت العديد من الشركات التونسية في تقديم حلول تحلية مياه نموذجية. تقوم شركات مثل Hydropro Water Solution و ThermEco بتطوير أنظمة يمكن تصميمها خصيصاً للمزارعين والفنادق وحتى المنازل. تقدم هذه الشركات المحلية حلولاً يمكن أن تساعد الناس والشركات على تأمين مصادر المياه الخاصة بهم دون انتظار المشاريع الكبيرة التي تقودها الحكومة والتي قد تستغرق سنوات حتى تتحقق. ومع ذلك، على الرغم من هذه التطورات الواعدة، لا تزال هناك تحديات كبيرة، لا سيما فيما يتعلق بتحسين أنظمة تكامل الطاقة الشمسية وإدارة التكاليف على المدى الطويل.

عندما تلتقي الطاقة الشمسية مع تحلية المياه

قد تبدو عملية تحلية المياه بالطاقة الشمسية واضحة ومباشرة: الجمع بين الألواح الشمسية ووحدة تناضح عكسي صغيرة للاستمتاع بالحصول على المياه بأسعار معقولة ومستدامة. ولكن الواقع أكثر تعقيداً لأن تحلية المياه والطاقة الشمسية لا تعطي نتائج أفضل تلقائياً عند الجمع بينهما. فوفقًا للوكالة الدولية للطاقة المتجددة، انخفضت تكلفة الطاقة الشمسية بنسبة 99.14% لكل واط بين عامي 1980 و2023. وبالمثل، انخفضت تكلفة المياه المحلاة بمقدار النصف بين عامي 1980 و2005. ومع ذلك، فإن هذا لا يترجم تلقائيًا إلى مياه معقولة التكلفة، حيث أن التقدم في تكنولوجيا الطاقة الشمسية وتحلية المياه لا يترجم تلقائيًا إلى تقدم في أنظمة تحلية المياه بالطاقة الشمسية.

وكما أوضح الدكتور هي، المحاضر الأقدم في قسم الهندسة في كلية كينغز كوليدج لندن، فإن التقدم في مجال تحلية المياه وتكنولوجيا الطاقة الشمسية غالباً ما يتطور بشكل منفصل. فأفضل تكنولوجيا متاحة لتحلية المياه، وهي تقنية التناضح العكسي (RO)، مصممة لتزويد الكهرباء بشكل ثابت، مثل مولدات الديزل، بينما تتقلب الكهرباء الشمسية على مدار اليوم.

تقليدياً، كان الحل يتمثل في البطاريات والعاكسات التي تخزن الطاقة وتثبت الإنتاج. لكن البطاريات باهظة الثمن، مما يجعلها أكبر عائق وحيد أمام تحلية المياه على نطاق صغير بأسعار معقولة. وحتى مع انخفاض تكاليف البطاريات بأكثر من 90% على مدى السنوات الـ 15 الماضية، إلا أنها لا تزال تحدد ما إذا كان النظام في متناول المزارعين أو يصبح غير مجدٍ اقتصاديًا. ويكتسب هذا التحدي المتعلق بالتكاليف أهمية خاصة في تونس، حيث الهوامش الزراعية ضعيفة بالفعل، ويؤثر الحصول على المياه بشكل مباشر على سبل العيش.

وبدلاً من استخدام التناضح العكسي، طور فريق الدكتور هي نظام غسيل كهربائي يعمل بالطاقة الشمسية (ED) يعمل بدون تخزين الطاقة. وبدلاً من السعي إلى تثبيت إمدادات الطاقة، يتكيف نظام ED في الوقت الفعلي مع مدخلات الكهرباء. فعندما يكون الضوء ساطعاً، ينتج المزيد؛ وتحت السحب، ينتج كمية أقل، دون الإضرار بالمعدات. هذا الابتكار يجعلها فعالة وفعالة من حيث التكلفة، مما يجعلها تتغلب على واحدة من أكبر العقبات التي أبقت تحلية المياه بعيدة المنال.

هل يمكننا أن نجعل حلول المياه على نطاق صغير الحجم ناجعة؟

عندما سُئل عما إذا كان نظامهم يمكن أن يعمل مع مزارع صغير مثل ناجي في تونس، كان الدكتور واقعيًا ولكنه متفائل.

بالنسبة لمزارع خضروات في تونس أو أسرة لديها حديقة كبيرة، من المحتمل أن تكون التكلفة قريبة من سعر السيارة: ما بين 10,000 يورو و15,000 يورو (أو 34,000 إلى 51,000 دينار تونسي). وفي ظل ظروف جيدة، يمكن أن تستمر لمدة 15 عاماً.

قد تبدو هذه الأرقام مرتفعة، ولكن عند مقارنتها بالتكاليف طويلة الأجل لشبكات المياه غير الموثوقة أو توصيل المياه بالشاحنات أو خسائر المحاصيل الناجمة عن الجفاف، تتغير المعادلة الاقتصادية. وفي الاختبارات التي أجريت على الآبار عالية الملوحة في نيو مكسيكو بالولايات المتحدة الأمريكية، حقق النظام كفاءة في استخدام الطاقة بنسبة 94% وأنتج ما يصل إلى 5000 لتر من المياه النظيفة يوميًا. وأشار أيضًا إلى أن التصميم نموذجي وقابل للتطبيق على نطاقات صغيرة إلى متوسطة، وقادر على توفير 2 إلى 100 متر مكعب من المياه يوميًا. وتتيح النتائج التي توصلوا إليها إتاحة تكنولوجيا تحلية المياه للمناطق الساحلية وغير الساحلية دون الحاجة إلى أنظمة مركزية.

كما أكد الدكتور على أن الدافع وراء عملهم هو هدف أساسي: توفير حلول مائية موثوقة وبأسعار معقولة للمزارعين في كل مكان، وإتاحة جميع تصاميم الأنظمة في الأوراق المنشورة.

المياه المالحة، الأسئلة المالحة

لا ينبغي اختزال النقاش الدائر حول تحلية المياه في الكبير مقابل الصغير. فالمستقبل المائي المرن سيتطلب كليهما. ستظل المحطات الساحلية الكبيرة لا غنى عنها للمدن، في حين أن الوحدات خارج الشبكة يمكن أن تكون تحويلية في المناطق الريفية والنائية.

ومع ذلك، فإن الابتكار التقني وحده لن يحل أزمة المياه في تونس. فلا يزال الإشراف على السياسات والدعم المالي أمرًا بالغ الأهمية. فقد أدت البرامج الحكومية السابقة التي شجعت ضخ المياه بالطاقة الشمسية، رغم حسن النية، إلى انتشار الآبار غير القانونية. ويُقدّر عدد الآبار التي تعمل بالطاقة الشمسية بأكثر من 20,000 بئر في مختلف النظم البيئية الهشة، وتؤدي هذه الآبار التي تعمل بالطاقة الشمسية إلى تسريع استنزاف طبقات المياه الجوفية وتسرب مياه البحر. وبدون حوكمة منسقة، يمكن حتى للحلول التي تعمل بالطاقة المتجددة أن تعمق المشاكل القائمة.

هناك حاجة إلى بذل جهود كبيرة لمرافقة المزارعين، ليس فقط بالوصول إلى التكنولوجيا ولكن أيضًا بالتنظيم الواضح والتمويل والتدريب، لضمان أن تصبح تحلية المياه على نطاق صغير جزءًا من حل بيئي وليس طبقة أخرى من الاستغلال غير المستدام.

لا تأتي تحلية المياه بدون مقايضات. وتظل المياه المالحة المركزة المتبقية من أكثر المشاكل خطورة. فإذا أسيئت إدارتها، يمكن أن تضر بالنظم الإيكولوجية وتلحق الضرر بالتربة. وعند سؤاله عن هذه المشكلة، أوضح الدكتور أن تحلية المياه اللامركزية لن تكون مستدامة إلا إذا كانت جزءاً لا يتجزأ من أنظمة إدارة المياه الأوسع نطاقاً التي تحمي البيئات المحلية من كل من طرق التحلية التقليدية وغير التقليدية. وتوقع كذلك أنه في بعض الحالات، يمكن أن تستخدم بحيرات الملح الطبيعية المميزة في تونس كمواقع للتخلص من الملح، ولكن هذا يتطلب دراسة بيئية متأنية.

الخلاصة واضحة: تحلية المياه على نطاق صغير لم تعد حلماً. ومع ذلك، فإن العمل الحقيقي لا يكمن فقط في تطوير التكنولوجيا ولكن أيضًا في إعادة التفكير في الحوكمة ونماذج التمويل والتدريب المجتمعي لضمان الحفاظ على هذه الأنظمة وإدارتها بفعالية. ومن خلال السياسات الصحيحة، يمكن أن تجلب الأمن المائي الذي يغير حياة المزارعين والأسر المعيشية وحتى المشاريع السياحية البديلة مثل النزل البيئية النائية والكبائن الصحراوية.

جميع الحقوق محفوظة © 2025 تونس الزرقاء. جميع الحقوق محفوظة