-
تكنولوجيا المياه في الأعماق؛ سنغافورة تسعى لاستدامة الموارد عبر محطة تحلية جوفية
مقدمة
في خطوة رائدة لتعزيز الأمن المائي وضمان استدامة الموارد، تدرس جمهورية سنغافورة جدوى إنشاء محطة تحلية المياه (Desalination Plant) السادسة، والتي من المحتمل أن تُشيد بالكامل تحت الأرض. أعلنت وكالة المياه الوطنية في سنغافورة (PUB) عن بدء الدراسات الأولية لهذا المشروع، بهدف إيجاد حلول مبتكرة لمواجهة التحديات المناخية والقيود الشديدة في مساحات الأراضي.
هذا المشروع، الذي يُعد رمزاً لريادة سنغافورة في إدارة موارد المياه وتكنولوجيا المياه، لا يركز فقط على إمدادات المياه، بل يسعى لدمج البنية التحتية الحيوية مع المساحات الحضرية. يرى الخبراء والمتخصصون في مجال المياه أن نتائج هذه الدراسة يمكن أن تكون نموذجاً عالمياً للدول التي تعاني من محدودية الأراضي وموارد المياه العذبة، خاصة في منطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا (MENA). في هذا المقال، يقدم فريق Water Insight Hub تفاصيل هذا المشروع وتحليلاً عميقاً لتداعياته.
النقاط الرئيسية
- دراسة جدوى لمدة 10 أشهر: تقييم إمكانية بناء محطة ذات وضع مزدوج (Dual-Mode) لمعالجة مياه البحر وموارد أخرى في آن واحد.
- استراتيجية تحت الأرض: التركيز على إنشاء مرافق تحت الأرض بالكامل لتحرير المساحات السطحية للأغراض الترفيهية والبنية التحتية الاجتماعية.
- المرونة المناخية: تصميم مرن لتغيير مصدر المياه المدخل، مما يعزز الأمن المائي في مواجهة التغيرات المناخية.
- التآزر الصناعي: التأكيد على اختيار الموقع في المناطق الصناعية لمشاركة البنية التحتية وتقليل استهلاك الطاقة بنسبة 5% مقارنة بالطرق التقليدية.
- مواجهة انخفاض جودة المياه: دراسة حلول تعتمد على تكنولوجيا المياه لمواجهة نمو الطحالب والملوحة الناتجة عن الاحتباس الحراري.
- أهداف الاستدامة: التوافق مع “خطة سنغافورة الخضراء 2030” واستهداف تأمين 85% من احتياجات المياه عبر التحلية وإعادة التدوير بحلول عام 2065.
الجزء الأول: جدوى المرافق الجوفية والمرونة التكنولوجية
أعلنت وكالة المياه الوطنية (PUB) في 26 ديسمبر أنها طرحت مناقصة لإجراء دراسة حول هذه المرافق. من المتوقع أن تستغرق الدراسة حوالي 10 أشهر لتقييم جدوى (Viability) محطة يمكنها، مثل “محطة تحلية كيبل مارينا إيست” (Keppel Marina East Desalination Plant)، معالجة مياه البحر ومياه المصادر الأخرى. هذه المرونة في التبديل بين نوعي المياه ستعزز بشكل كبير مرونة (Resilience) إمدادات المياه في سنغافورة في مواجهة الظروف المناخية المتغيرة. كشفت وثائق المناقصة أن PUB تدرس بجدية خيار تطوير هذه المرافق لتكون بالكامل تحت الأرض. هذا النهج الاستراتيجي يعني تحرير المزيد من المساحات السطحية للمرافق الترفيهية أو البنى التحتية الأخرى التي يمكن أن تتواجد بشكل مشترك في نفس الموقع.
أكدت وكالة PUB في وثائق المناقصة أن محطة التحلية الجوفية بالكامل “ستدفع الحدود أبعد مما تم تنفيذه في محطة كيبل مارينا إيست”. يذكرنا هذا النهج بالتطورات العالمية في مجال تكنولوجيا تحلية المياه تحت سطح البحر؛ مستقبل محطات التحلية في الأعماق التي تجاوزت الحدود الهندسية التقليدية. محطة كيبل مارينا إيست، التي افتتحت في فبراير 2021، تحتوي على مرافق معالجة تحت الأرض وسقف أخضر مخصص لترفيه المجتمع، وتعتبر نموذجاً لهذا المشروع الجديد. كما تم الإعلان عن حجز موقع لهذه المرافق المحتملة، لكن لم يتم الكشف عن الموقع الدقيق بعد.
“صرح السيد رضوان إسماعيل (Ridzuan Ismail)، مدير إدارة السياسات والتخطيط في PUB، بأنه سيتم مشاركة المزيد من التفاصيل حول موقع المشروع بعد اكتمال دراسة الجدوى.”
الجزء الثاني: الاعتبارات البيئية والتآزر الصناعي
أشارت وثائق المناقصة إلى أن المجموعات المهتمة بالطبيعة قد تشارك في مراحل لاحقة من الدراسة لتشكيل نطاق تقييم الأثر البيئي (Environmental Impact Assessment) للموقع المقترح؛ وعادة ما تكون هذه التقييمات إلزامية لمشاريع التطوير القريبة من المناطق الطبيعية الحساسة. وأضاف السيد رضوان إسماعيل أن في حال الحاجة إلى تقييم، ستقوم PUB بدراسة تأثير تصريف المحلول الملحي (Brine Discharge) على البيئة البحرية المحيطة بدقة. والجدير بالذكر أن محطات التحلية الخمس الموجودة في سنغافورة تقع في المناطق الساحلية في تواس (Tuas)، وجزيرة جورونج (Jurong Island)، ومارينا إيست (Marina East).
في هذا السياق، أوضح السيد تشيو مين ليونغ (Chew Men Leong)، رئيس جمعية المياه في سنغافورة (Singapore Water Association – SWA)، أن محطات التحلية تقع عادة بالقرب من الساحل لتسهيل سحب وتصريف مياه البحر بكفاءة وتقليل طاقة الضخ والآثار البيئية. ومع ذلك، ونظراً لمحدودية الأراضي في سنغافورة، من المرجح أن تُبنى المرافق المستقبلية في قطع أراضي متعددة الاستخدامات أو محسنة للغاية، مثل المناطق الصناعية أو الخدمية، حيث يمكن تحقيق تآزر في البنية التحتية. على سبيل المثال، تم دمج محطة تحلية جزيرة جورونج مع مجمع “تيمبوسو” متعدد المرافق (Tembusu Multi-Utilities Complex) التابع لشركة تواس باور (Tuas Power)، مما يجعلها أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة بنسبة 5% مقارنة بمحطات التحلية التقليدية. تستخدم كلا المنشأتين مرافق سحب وتصريف المياه بشكل مشترك، ويتم نقل الكهرباء المولدة في مجمع تواس باور مباشرة إلى محطة التحلية؛ مما يؤدي إلى توفير سنوي في الطاقة يعادل استهلاك ما يقرب من 1000 أسرة.
الجزء الثالث: التصاميم متعددة الوظائف وتحديات جودة المياه المستقبلية
أعلنت وكالة PUB أنها ستبحث تصاميم متعددة الوظائف للمرافق المقترحة لتعظيم الاستفادة من الأرض وتقليل البصمة المكانية (Footprint) للمحطة الجديدة. وصرحت الوكالة:
“يأخذ هذا النهج في الاعتبار الدروس المستفادة من محطات التحلية الحالية، مثل دمج المباني الشاهقة متعددة الطوابق والأقبية العميقة لاستيعاب مرافق المعالجة.”
ستشمل الدراسة تطوير ثلاثة خيارات لتصميم المرافق وتقييمات حول جدواها الفنية والاقتصادية. بالإضافة إلى التصميم تحت الأرض، تشمل الخيارات الأخرى مبنى متعدد الطوابق مشابهاً لمحطة تواس الجنوبية (Tuas South) ومنشأة ذات بصمة أصغر بفضل احتوائها على مستويات متعددة وأقبية أعمق. وبالإضافة إلى المسائل الإنشائية، ستحلل الدراسة احتمالية تدهور جودة المياه الخام في المستقبل وستنظر في أي عمليات معالجة إضافية مطلوبة.
حذر البروفيسور المساعد دارين صن ديلاي (Darren Sun Delai) من كلية الهندسة المدنية والبيئية في جامعة نانيانغ التكنولوجية (NTU) من أنه مع توقع ارتفاع متوسط مستوى سطح البحر في سنغافورة بمقدار 1.15 متر بحلول نهاية القرن، فإن مياه البحر تهدد بشكل متزايد بالتسرب إلى مصادر المياه العذبة والخزانات في المناطق المنخفضة، مما يعرض جودة مياه الشرب للخطر.
“يؤدي ارتفاع درجة حرارة المحيطات إلى زيادة نمو الطحالب والعوالق، مما قد يقلل من كفاءة الترشيح في محطات التحلية الحالية أو يزيد من تكلفة المعالجة المسبقة للتحلية.”
وأضاف البروفيسور صن، مشيراً إلى أن عام 2024 كان أحد أكثر الأعوام حرارةً المسجلة، أن هذه الدراسة تعكس تحولاً نحو مرافق قادرة على معالجة مياه البحر ومصادر أخرى في آن واحد.
الجزء الرابع: تكيف البنية التحتية مع تغير المناخ واستراتيجية الأمن المائي
يعتقد الأستاذ المساعد تان-سو جي-شينغ (Tan-Soo Jie-Sheng)، المدير المستقبلي لمعهد البيئة والاستدامة في كلية لي كوان يو للسياسة العامة (Lee Kuan Yew School of Public Policy) بجامعة سنغافورة الوطنية (NUS)، أن دراسة PUB هي جزء من تحول أوسع نحو تكييف البنية التحتية مع التغيرات المناخية. وأوضح أن دورة المياه العالمية أصبحت غير متوازنة بشكل متزايد، حيث أصبحت أنماط هطول الأمطار التي كانت مستقرة نسبياً أكثر تقلباً.
“في جنوب شرق آسيا، تظهر التغيرات المناخية بالفعل من خلال تقلبات أكبر في هطول الأمطار، وجفاف وفيضانات أكثر شدة، وارتفاع درجات الحرارة الذي يزيد من التبخر والطلب على المياه.”
تعتمد سنغافورة على أربعة مصادر للمياه، اثنان منها (المياه المستوردة من نهر جوهور في ماليزيا ومياه الأمطار المجمعة في الخزانات) يعتمدان بشكل مباشر على معدلات هطول الأمطار. إن تغير أنماط الطقس الناجم عن التغير المناخي يحمل خطر تعطيل إمدادات هذه المصادر. وأكد البروفيسور تان-سو: “هذا عدم اليقين المتزايد يوضح لماذا يجب على سنغافورة أن تنظر بشكل متزايد إلى مصادر مياه مرنة مناخياً، مثل التحلية، كجزء من استراتيجيتها طويلة الأمد للأمن المائي.” المصدران الأكثر مرونة هما المياه المعاد تدويرها (NEWater) والتحلية. ونظراً لأن عملية التحلية تستهلك طاقة كثيفة وتعد أغلى وسيلة لإنتاج المياه، فإن إنشاء المحطة السادسة سيزيد من تنوع الإمدادات ويعزز المرونة ضد الصدمات المناخية مع تلبية الطلب المتزايد.
الجزء الخامس: آفاق الطلب وخطة سنغافورة الخضراء 2030
يرى السيد تشيو (Mr Chew)، رئيس SWA، أن هذه الدراسة تخلق فرصة للصناعة لتقييم ونشر تقنيات الجيل القادم؛ من الأغشية منخفضة الطاقة التي ترشح مياه البحر إلى أنظمة التحكم الرقمية الذكية. يمكن تقييم هذه الجهود في ضوء الابتكار في التحلية: أغشية البولي إيميد المستدامة التي يمكن أن تقلل التكاليف التشغيلية. وصرح قائلاً: “يتميز نهج سنغافورة في التحلية عالمياً بتركيزه على الابتكار، والتكامل، والكفاءة، بدلاً من التركيز المجرد على الحجم.” منذ إدخال التحلية في عام 2005، قامت سنغافورة ببناء خمس محطات، ومؤخراً جددت عقد خدمات محطة سينغ سبرينغ (SingSpring).
وفقاً لإعلان سابق من PUB، فإن الخطة الاستراتيجية هي أن توفر المياه المعاد تدويرها والتحلية ما يصل إلى 85% من الطلب المستقبلي على المياه في سنغافورة؛ وهو الطلب الذي من المتوقع أن يتضاعف تقريباً بحلول عام 2065. حالياً، يبلغ الطلب اليومي على المياه في سنغافورة حوالي 440 مليون جالون، ويمكن لمحطات التحلية توفير ما يصل إلى 43% من هذا الطلب (190 مليون جالون). مع النمو الصناعي وزيادة مراكز البيانات، من المتوقع أن ترتفع حصة الطلب غير المنزلي من 55% حالياً إلى أكثر من 60% في عام 2065. بالتزامن مع ذلك، وبموجب “خطة سنغافورة الخضراء 2030” (Singapore Green Plan 2030)، الهدف هو تقليل استهلاك المياه المنزلي من 142 لتراً حالياً إلى 130 لتراً للفرد يومياً لتحقيق توازن بين العرض والطلب.
تحليل خاص من فريق Water Insight Hub – مركز رؤية المياه
يحمل خبر إنشاء محطة التحلية السادسة في سنغافورة بتركيزها على الهيكل الجوفي والقدرة المزدوجة (Dual-Mode)، رسالة واضحة لصناع السياسات والمتخصصين في مجال المياه في جميع أنحاء العالم، وخاصة في منطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا (MENA) ودول الخليج. تشير هذه الخطوة إلى الانتقال من نموذج “إدارة الأزمات” إلى نموذج “إدارة المخاطر والمرونة”. لم تعد تقنية التحلية مجرد أداة هندسية لتوفير المياه، بل أصبحت جزءاً من أحجية معقدة تشمل التخطيط الحضري، والطاقة، والاستدامة البيئية. استخدام المساحات تحت الأرض للمرافق الحيوية هو حل ذكي لتحرير الأراضي الساحلية القيمة لتطوير السياحة وحماية النظام البيئي.
نقطة أخرى مهمة يؤكد عليها Water Insight Hub هي التركيز على تكنولوجيا المياه القادرة على معالجة مياه البحر ومياه الخزانات (Reservoir Water) في آن واحد. هذه المرونة التكنولوجية هي استجابة مباشرة وعملية للتغيرات المناخية. في هذا النموذج، عندما يكون هطول الأمطار غزيراً، يقوم النظام بمعالجة مياه الخزانات باستهلاك طاقة أقل بكثير، وفي أوقات الجفاف، يتحول إلى مصدر مياه البحر غير المحدود. يذكرنا هذا النموذج بـ مفارقة الأمن المائي: لماذا تمتلك المناطق الجافة أعلى كفاءة للمياه؟، حيث تصبح ندرة الموارد المحرك الرئيسي للابتكار والكفاءة. هذا النهج الهجين يضمن الأمن المائي ضد التقلبات الجوية الشديدة. بالنسبة لدول العالم العربي التي تواجه أزمة مياه ونمواً سكانياً، فإن التحرك نحو هذه الأنظمة الهجينة يمكن أن يقلل بشكل كبير من تكاليف التشغيل الباهظة للتحلية (OPEX) ويضمن استدامة إمدادات مياه الشرب في المدن الساحلية والصناعية.
أخيراً، يظهر التعاون الوثيق والمنظم بين القطاع الحكومي (PUB)، والجامعات (NTU/NUS)، والقطاع الخاص (SWA) في هذا المشروع، نموذجاً ناجحاً لـ حوكمة المياه. النقطة الجوهرية هي أن سنغافورة، وبالتزامن مع تطوير البنية التحتية للإمداد (Supply-side management)، تصر على تقليل استهلاك المياه للفرد إلى 130 لتراً يومياً (Demand-side management). هذا يثبت أنه حتى مع امتلاك أكثر تقنيات التحلية تقدماً، فإن الحلول الهندسية ستكون غير فعالة بدون سياسات صارمة لإدارة الطلب. دمج الأساليب الهندسية الحديثة مع سياسات الترشيد هو المفتاح الرئيسي لحل تحديات المياه في القرن الحادي والعشرين في منطقتنا.
الأسئلة الشائعة حول تكنولوجيا المياه والمشروع
س1: ما هو دور تكنولوجيا المياه في الإنشاء الجوفي لمحطة التحلية السادسة في سنغافورة؟
ج: إن استخدام **تكنولوجيا المياه** المتقدمة في الهندسة الإنشائية والعمليات الصناعية مكن من نقل معدات المعالجة بالكامل إلى ما تحت سطح الأرض. يهدف هذا النهج الاستراتيجي إلى تحرير الأراضي السطحية القيمة للاستخدامات العامة والمساحات الخضراء، مما يبرز قدرة التقنيات الحديثة على تقليص المعدات وتقليل البصمة المادية (Physical Footprint) للمنشآت الصناعية.
س2: كيف تعزز تكنولوجيا المياه مزدوجة الوضع (Dual-Mode) مرونة هذه المنشأة؟
ج: يعتمد هذا النظام على **تكنولوجيا المياه** المرنة القادرة على معالجة مياه البحر ومصادر المياه الأخرى (مثل مياه الأمطار المخزنة) في آن واحد. تسمح هذه الميزة باستخدام مياه الخزانات بطاقة أقل في فترات هطول الأمطار، والتحول تلقائياً إلى تحلية مياه البحر أثناء الجفاف، مما يزيد بشكل كبير من الأمن المائي في مواجهة التقلبات المناخية.
س3: كيف يستفيد المشروع من تكنولوجيا المياه المتقدمة لتقليل استهلاك الطاقة والتآزر الصناعي؟
ج: من خلال اختيار الموقع الذكي في المناطق الصناعية، يستخدم المشروع **تكنولوجيا المياه** المتكاملة لمشاركة البنية التحتية لسحب وتصريف المياه مع محطات الطاقة. يمكن لهذا التآزر (Synergy) أن يزيد كفاءة الطاقة بنسبة تصل إلى 5% مقارنة بالطرق التقليدية، حيث يتم توفير الكهرباء مباشرة من المحطة واستخدام المرافق المساعدة بشكل مشترك.
س4: هل تكنولوجيا المياه الحالية قادرة على مواجهة التحديات الناشئة مثل تغير جودة مياه البحر؟
ج: نعم، تركز دراسات الجدوى الجديدة بدقة على ترقية **تكنولوجيا المياه** لمواجهة تحديات مثل ارتفاع درجة حرارة المحيطات وزيادة نمو الطحالب. تشمل الأنظمة الحديثة وحدات معالجة مسبقة (Pre-treatment) أكثر قوة وأغشية أكثر مقاومة لضمان الحفاظ على معايير مياه الشرب حتى مع انخفاض جودة المياه الخام.
س5: ما هي مكانة تكنولوجيا المياه الخاصة بالتحلية في استراتيجية “خطة سنغافورة الخضراء 2030″؟
ج: تُعد **تكنولوجيا المياه** الخاصة بالتحلية إحدى الركائز الأساسية (بجانب إعادة تدوير المياه) لتأمين الأمن المائي في سنغافورة. وفقاً للخطة، من المقرر تأمين حوالي 85% من احتياجات البلاد من المياه من خلال هذه التقنيات غير المعتمدة على الأمطار بحلول عام 2065، مما يبرز الدور الحيوي لتطوير التكنولوجيا في استدامة الموارد الوطنية.
كاتب الخبر الأصلي:
