مركز الابحاث والتطوير يستخدم "النانو" لتحلية المياه

القصيبي أشاد بانجازاته

اكد وزير المياه والكهرباء الدكتور غازي القصيبي ان مركز الابحاث والتطوير التابع للمؤسسة العامة لتحلية المياه المالحة بالجبيل يقوم بدور رائد في مجال الابحاث وان هناك تطويرا مستقبليا اذا وصلنا بالاتفاق مع الاشقاء بدول الخليج الى جعله مركز ابحاث للتحلية يخدم الخليج بأكمله وقال: مركز الابحاث هو الذي مكننا من تطوير بحوث تطبيقية وميدانية عملت على حل كثير من المشاكل التي قد تعترض العمل في محطات التحلية الى جانب عدد من بحوث المركز التي حظيت بقبول دولي واصبح للمملكة حق استخدام براءة الاختراع وهذا شيء نفتخر به جميعا.
(اليوم) زارت المركز والتقت بمديره عبدالله العجلان الذي اعرب عن سعادته وسروره بزيارة معالي الوزير والوقوف شخصيا على انجازات المركز التي بلغت 315 بحثا منها 70 بحثا تطبيقيا، 35 بحثا تقييميا، و210 أبحاث تشخيصية لتحري الخلل واصلاحه.. واضاف العجلان ان المركز حصل على العديد من الجوائز الدولية والمحلية نتيجة للجهود والدراسات التي قام بها, كما ان هناك عددا من الاتفاقات الدولية مع مكتب الاستصلاح الامريكي والوكالة اليابانية للتعاون الدولي (جايكا) وفيما يلي نص الحوار..
أهمية البحث العلمي
@ الى اي مدى استفاد قطاع المياه والتحلية من البحث العلمي؟
للبحث العلمي دور فاعل في دفع عجلتي النمو والتطوير الاقتصادي والصناعي والاجتماعي وتقديم الحلول لمشاكل تنموية وفتح آفاق المعرفة في العلوم المختلفة، كما يسهم البحث العلمي في تطوير النظريات العلمية المرتبطة بالتصنيع وتطوير وتحسين مستوى الاداء، ولاهمية البحث العلمي فقد ركزت الخطط التنموية الخمسية للمملكة على اهمية الدور الذي يمكن ان يؤديه البحث العلمي الموجه لتحقيق اهداف التنمية الشاملة لجميع القطاعات وفي مقدمتها قطاع المياه, وقد أدى البحث والتطوير في صناعة التحلية الى تطور هذه الصناعة عالميا بشكل كبير على مر السنوات الماضية من زيادة للسعات الانتاجية لمحطات التحلية وايجاد مواد كيماوية لتقليل الترسبات التكلسات واستخدام مواد معدنية مقاومة للظروف التشغيلية التي تمر بها المحطات.
ريادة المملكة
@ كيف ترى استفادة المملكة من امكانية تحلية المياه في ظل الحاجة الى المياه المحلاة؟
تعتبر صناعة التحلية من اهم الصناعات الحيوية عالميا، وقد اكتسبت هذه الصناعة في المملكة على وجه الخصوص اهمية استراتيجية خاصة لندرة المواد المائية العذبة حتى اصبحت المملكة حاليا الرائدة عالميا في تحلية المياه المالحة بنسبة تبلغ 18.7% من الانتاج العالمي وتم ذلك من خلال انشاء العديد من محطات التحلية على سواحلها ونقل المياه المحلاة الى المدن الساحلية والداخلية عبر خطوط عملاقة من الانابيب.
وايمانا من المؤسسة العامة لتحلية المياه المالحة بأهمية دور الابحاث والتطوير لطبيعة مجال عملها الحيوي والمتمثل في تعضيد مصادر مياه الشرب، وتجسيدا لما وصلت اليه من مكانة مرموقة على المستوى العالمي في مجال تحلية المياه المالحة بحيث اصبحت المملكة من الدول التي يشار اليها بالبنان في هذا المجال، ولما للابحاث من اهمية بالغة في تحسين آلية العمل بالمحطات وتطوير نظم التحلية الموجودة حاليا وتحسين كفاءة المحطات العاملة ورفع قدرتها الانتاجية لمياه الشرب والطاقة الكهربائية والعمل على تشغيلها وصيانتها بأقل التكاليف وإطالة عمرها وتحديد افضل المواد الكيماوية والتصنيعية لمحطات التحلية والمحافظة على بيئة سليمة بغرض مقابلة الطلب على مياه الشرب وتقليل تكلفة المنتج فقد ارتأت المؤسسة انشاء مركز الابحاث والتطوير بالجبيل للقيام بتنفيذ الخطط والمهام البحثية واجراء الدراسات الفنية المطلوبة.
اول مركز في الخليج
@ اين يقع مركز الابحاث والتطوير؟ وهل روعي في اختيار موقعه توفر ظروف معينة؟
يعتبر مركز الابحاث والتطوير بالجبيل اول مركز علمي من نوعه ينشأ في منطقة الخليج العربي، ويقع المركز بجانب اكبر محطة تحلية عاملة في العالم (محطة التحلية والقوى الكهربائية بالجبيل المرحلة الثانية) والتي هي من ضمن مجمع محطات التحلية والقوى الكهربائية بالجبيل على الساحل الشرقي من المملكة وقد تم بناؤه ضمن برنامج الاتفاقية السعودية الامريكية المشتركة للتعاون الاقتصادي وافتتح في عام 1407ه الموافق 1987م ويوجد مركز الابحاث والتطوير بجميع خدماته مع مركز التدريب في مبنى واحد متكامل وتبلغ المساحة الكلية لمبنى المركز بشقيه الابحاث والتدريب حوالي 35000م2.
اهداف
@ كيف تعدد الاهداف الأساسية للمركز؟
المساعدة في نقل وتبني مختلف التقنيات الحديثة المتعلقة بتطوير تحلية المياه والقوى الكهربائية مع تنفيذ الخطط والمهام البحثة المتعلقة بهذا المجال.
* محاكاة وتطوير واثراء مجال تحلية المياه في مختلف صورها ويشمل هذا الوصول الى الامثلية في محطات المؤسسة الحالية والمستقبلية من حيث التشغيل والكشف عن الاعطال المؤدية الى انخفاض الاداء ومعالجة المشاكل التي تعترض المحطات وخطوط شبكة الانابيب.
* الوصول الى الامثلية في استخدام الطاقة في محطات التقطير الوميضي المتعدد المراحل ثنائية الغرض وعمل تقييم فني واقتصادي مقارنة بين مختلف طرق التحلية بالمحطات الحرارية للوصول الى افضلها.
* مساندة اقسام التشغيل والصيانة في محطات المؤسسة في التعرف على اوجه المشاكل التي تعترض المحطات وايجاد افضل السبل لحلها مما يقلل التكاليف التشغيلية او الاعتماد على الشركات الاجنبية في هذا العمل.
* تقييم المواد المعدنية والكيماويات والاغشية الجديدة من مختلف الشركات المصنعة للوصول الى افضلها من حيث الاداء في المحطات والاسعار وهذا يؤدي بدوره الى تقليل تكاليف انتاج المياه.
* اجراء جميع انواع التحاليل المختلفة باستخدام الاجهزة الحديثة على مياه البحر والمياه العذبة المنتجة من المحطات للتأكد من خلوها من الملوثات الضارة ولضمان جودة المنتج.
* مراقبة الوضع البيئي للمحطات بما يتماشى مع مقاييس حماية البيئة الصادرة من الرئاسة العامة للارصاد وحماية البيئة والاسترشاد بالمواصفات العالمية مثل مواصفة منظمة حماية البيئة.
* التركيز على مراقبة وقياس الملوثات العضوية وغير العضوية في المياه ورصد ومتابعة التلوث النفطي وكذلك تشريح وتحليل اغشية التناضح العكسي والكشف عن التلوث البكتيري والاحياء البحرية الدقيقة.
اقسام
@ ما الاقسام التي يحتوي عليها المركز؟
يحتوي المركز على 8 اقسام رئيسية هي:
@ اقسام علمية:
قسم التآكل والمعادن.
قسم الكيمياء.
قسم الاحياء البحرية والبيئية.
@ اقسام هندسية:
قسم الحراريات.
قسم التناضح العكسي.
قسم المحطات التجريبية.
@ اقسام مساندة:
قسم التخطيط.
قسم الشؤون الادارية.
تجهيزات وامكانيات
@ ما اهم التجهيزات والامكانيات التي تم تجهيز المركز بها؟
لقد تم تجهيز مركز الابحاث والتطوير بالجبيل بأحدث المختبرات المزودة بالمعدات والاجهزة العلمية المتطورة في مجال التحاليل الكيميائية والمواد الانشائية للمحطات، حيث يحتوي المركز على الآتي:
أ. المختبرات:
ويوجد بامركز 5 مختبرات هي:
مختران لقسم الكيمياء.
مختبر التآكل والمعادن.
مختبر الاحياء البحرية والبيئية.
مختبر المحطات التجريبية.
وقد جهزت هذه المختبرات بالعديد من الاجهزة الحديثة منها على سبيل المثال لا الحصر:
جهاز التقارن الحثي بالبلازما.
جهاز مجهر المسح الالكتروني.
اجهزة كروماتوغراف الغازات والسوائل.
اجهزة تحاليل لمختلف الغازات والمواد.
جهاز الاشعة السينية المشتتة.
جهاز الامتصاص الذري.
ب. الورش:
تم تجهيز المركز بورشة صيانة مجهزة بجميع المعدات اللازمة لمتطلبات المهام البحثية المطلوب تنفيذها مع ورشة لصيانة اجهزة المختبرات واعادة ضبط اجهزة التحكم بالمحطات التجريبية.
ج. المكتبة:
جهزت بأحدث الكتب والمجلات العلمية والمراجع الفنية المتخصصة في مجال التحلية، وربطها مع العديد من شبكات المعلومات العالمية.
د. قاعة المحاضرات:
جهز المركز بقاعة محاضرات تتسع لحوالي 500 شخص ومزودة بادوات العرض الحديثة.
المحطات التجريبية
@ ما أهمية المحطات التجريبية
* من اجل عمل الدراسات البحثية تحت ظروف تشغيلية مماثلة للظروف الموجودة في محطات المؤسسة وقبل ان تطبق هذه الدراسات البحثية في محطات المؤسسة العاملة فقد تم تجهيز المركز بعدد 6 محطات تجريبية، احدها تعمل بطريقة التقطير الوميضي المتعدد المراحل والباقية بطريقة التناضح العكسي من ضمنها محطة تجريبية متنقلة.
المحطات التجريبية الموجودة في مركز الابحاث والتطوير بالجبيل هي:
التقطير الوميضي المتعدد المراحل بسعة 20 مترا مكعبا في اليوم، التناضح العكسي 1 بسعة 84 مترا مكعبا في اليوم، التناضح العكسي 2 بسعة 58 مترا مكعبا في اليوم، التناضح العكسي 3 بسعة 18 مترا مكعبا في اليوم، التناضح العكسي 4 بسعة 8 مترات مكعبة في اليوم، محطة التناضح العكسي المتنقلة بسعة 58 مترا مكعبا في اليوم.
بحوث علمية
@ ما انواع البحوث العلمية التي يقوم بها المركز؟
تتقسم ابحاث المركز الى 3 مجالات هي:
* بحوث تطبيقية: وتهدف لحل مشاكل التصنيع والانتاج وتطوير الصناعات الحالية، وانشاء صناعات جديدة على اساس تطبيق ماوصلت اليه نتائج البحوث الاساسية والاستكشافية.
* بحوث تقييمية: وتختص بالمشاريع مع الشركات المحلية والدولية لاختبار كفاءة منتجاتها ومناسبتها للاستعمال في محطات المؤسسة.
* بحوث تشخيصية: لتحري الخلل واصلاحه وتختص هذه المشاريع باخفاقات اجزاء من معدات التحلية وايجاد الحلول المناسبة لها.
وعلى سبيل المثال فقد انجز مركز الابحاث والتطوير بالجبيل 74 بحثا في الفترة 2000 2001 مع استمرار العمل البحثي على 29 بحثا منها بحوث تطبيقية 11 منها انتهت و12 مستمرة وبحوث تطبيقية 6 انتهت و9 مستمرة، وهناك 57 بحثا تشخيصيا لتحري الخلل واصلاحه انتهت, فيما هناك 8 بحوث لم تنته.
دراسات وابحاث
@ ما الدراسات والاوراق البحثية التي لدى المركز؟
اصبحت انجازات مركز الابحاث والتطوير بالجبيل ملموسة في ظل ازدياد الاعمال البحثية الموكلة الى المركز وللدلالة على ذلك فقد كان عدد المهام البحثية الموجودة لدى المركز في عام 1408ه 1988م سبع مهام بحثية مختلفة في حين بلغت عام 1422/1423ه 2002م 54 مهمة بحثية في مختلف المجالات ويتم دوريا نشر كتاب يتضمن تلك الانشطة البحثية يتم توزيعه على المختصين في هذا المجال.
وهناك مشاركة فعالة من قبل منسوبي مركز الابحاث والتطوير في العديد من المؤتمرات المحلية والدولية بأوراق بحثية من نتائج هذه الدراسات اضافة الى النشر في مجلات علمية متخصصة حيث بلغت الابحاث المنشورة او تحت النشر مايزيد على 130 بحثا في مختلف العلوم المتعلقة بصناعة التحلية ويتم الاستفادة من المهام البحثية والدراسات الفنية التي يتم اجراؤها في المركز في تحسين كفاءة المحطات العاملة ورفع قدرتها الانتاجية للمياه والطاقة الكهربائية وتشغيلها وصيانتها بأقل كلفة ممكنة والمحافظة على عدم وجود تلوث بيئي من محطات التحلية، وايجاد المنافسة بين المصنعين والموردين بغرض خفض الاسعار وكسر الاحتكار.
التعاون البحثي
@ ما دور التعاون البحثي؟
يقوم مركز الابحاث والتطوير بالجبيل بالتعاون البحثي مع عدد من الجهات ويمكن ايجاز ذلك على النحو التالي:
1 الاتفاقيات البحثية:
تقوم المؤسسة من خلال مركز الابحاث والتطوير بالجبيل بابرام العديد من الاتفاقيات البحثية مع الجهات الداخلية كالشركات المحلية بغرض التأكد من مناسبة منتجاتها لصناعة التحلية اوجهات خارج المملكة مثل المصنعين للمواد المستخدمة في التحلية (مواد معدنية او رغوية او مواد مثبطة للتآكل او اغشية) لتقييم ودراسة المنتجات الجديدة ومدى مناسبتها للاستخدام في محطات التحلية قبل الشروع في تأمينها واستخدامها في المحطات العاملة واجراء تقييم فني واقتصادي لها، ويتم في هذه الاتفاقيات تصميم التجارب واجراء الاختبارات عليها في مختبرات المركز والمحطات التجريبية وفي حال التأكد من كفاءتها تطبق مبدئيا على احدى الوحدات في المحطات العاملة وقد تمت تجربة العديد من المنتجات سواء الكيماوية او المعدنية والتي كان لتجربتها اثر اقتصادي من حيث استخدام مواد بديلة مناسبة لبيئة المملكة اضافة الى وجود تنافس بين المنتجات ادى الى تخفيض الاسعار.
2 اتفاقيات تعاون دولية:
كانت هناك اتفاقيات تعاون بحثي مع عدد من المنظمات الاجنبية المتطورة في صناعة التحلية على النحو التالي:
أ. الوكالة اليابانية للتعاون الدولي (جايكا) في مجال تطوير كفاءة المبادلات الحرارية وازالة القشور واختبار مواد جديدة مانعة للترسبات وتلوث مياه البحر وتأثيرها على جودة المياه وفي مجال تقييم اغشية التناضح العكسي وتأثير الملوثات على ادائها ويجري حاليا التنسيق لتنفيذ عدد من الشاريع البحثية مع الجانب الياباني من خلال الاتفاقية السعودية اليابانية المشتركة.
ب. الفريق الامريكي (مكتب الاستصلاح الامريكي) ضمن الاتفاقية السعودية الامريكية المشتركة للتعاون الاقتصادي وشملت اجراء الدراسات في مجال الابحاث المتعلقة بالتحلية بالتناضح العكسي كأساليب حفظ الاغشية ودراسات التحكم في التلوث الحيوي والقياس المستمر لمؤشر كثافة الطمي في محطات التناضح العكسي وتقييم مآخذ المياه باستخدام نظام المرشحات الدقيقة الثقوب، وتنفيذ وحدة تناضح عكسي تجريبية متنقلة وقد انتهت هذه الاتفاقية البحثية.
انجازات
@ ما أهم الانجازات التي قام بها المركز؟
لمركز الابحاث والتطوير العديد من الانجازات المحسوسة منذ افتتاحه وسوف يتم التركيز على الانجازات التي تمت خلال مراحل الخطة السابقة والتي نوجزها فيما يلي:
1 من اهم وابرز انجازات المركز ماتوصل اليه فريق من الباحثين في المركز من اكتشاف اسلوب جديد لتحلية مياه البحر باستعمال اغشية الترشيح متناهية الدقة (النانو) مع الطرق التقليدية لتحلية مياه البحر قبل ضخها الى وحدات التحلية التقليدي سواء العاملة بالطرق الحرارية او التناضح العكسي وقد تم الحصول على براءة اخترع لهذا الاكتشاف من الولايات المتحدة تحت رقم 936.508.us6 وتاريخ 12/1/2003م.
ولنظام (النانو/ التناضح) ميزات اخرى بخلاف ارتفاع الانتاجية تتعلق بالتشغيل والصيانة منها الابقاء على فارق الضغط عبر الاغشية ثابتا ومنخفضا وهذا يؤدي الى اطالة عمر الاغشية وتقليل الغسيل الكيميائي لها وبالتالي قصر فترة التوقفات, كذلك انخفاض استهلاك الطاقة وبالتالي انخفاض تكلفة انتاج الماء بما يصل الى 30% وسوف يكون للنتائج التي تم التوصل اليها في هذا البحث مردود جيد ان شاء الله للمؤسسة وعلى صناعة التحلية بصفة عامة حيث انها ستغير كثيرا من المفاهيم وتحل العديد من المشاكل التي تواجه محطات التحلية وبالتالي تؤدي الى تقليل تكاليف المياه المنتجة.
2 خفض معدلات حقن مواد مانع الترسب:
نتيجة للجهود البحثية التي تمت في محطات المؤسسة سابقا وفي مركز الابحاث والتطوير بالجبيل لاحقا في سبيل خفض تكاليف انتاجية المياه المحلاة ومراجعة معدلات حقن مواد منع الترسب بالتنسيق مع مصنعي هذه المواد، واتضح من خلال هذه المراجعة وعند تسلم المؤسسة مسئولية تشغيل وصيانة محطاتها من المقاولين ان معدلات حقن مواد منع الترسب عالية جدا وكانت في بعض الحالات تصل الى 15 جزءا من المليون.
ومنذ بدء تشغيل مركز الابحاث والتطوير بالجبيل تضافرت جهود المختصين بالمركز مع العاملين بالمحطات وبالتنسيق مع مصنعي مواد منع الترسب وذلك عن طريق عمل اتفاقيات بحثية بين المؤسسة ممثلة في مركز الابحاث والتطوير وبين مصنعي مواد منع الترسب لعمل تجارب بحثية في المختبرات والمحطات التجريبية ومن ثم المحطات العاملة بهدف الخفض التدريجي لمعدلات حقن المواد وبدون التأثير على اداء وحدات التحلية. وقد حققت هذه التجارب نتائج ممتازة مما ادى الى خفض معدلات حقن هذه المواد الى ان وصلت الى 8.0 جزء من المليون عند التشغيل بدرجة حرارة منخفضة والى 8.1 جزء من المليون عند التشغيل بدرجة حرارة عالية.
3 دراسات تحليلية مستمرة على جودة المياه المنتجة والتأكد من خلوها من اي ملوثات ضارة بالصحة.
4 عمل دراسات بحثية مكثفة على سلوكيات التآكل في المعادن والسبائك المستخدمة في محطات التحلية وايجاد الحلول والبدائل المناسبة من الناحية الاقتصادية والفنية والتشغيلية.
5 عمل دراسات بحثية على مواد مانعة للترسب والرغوة ومواد مثبطة للتآكل ومختلف اغشية التناضح العكسي بالتعاون مع شركات محلية وخارجية، واختبار هذه الموارد تحت ظروف معملية وظروف فعلية في المحطات التجريبية الموجودة في المركز والمحطات العاملة في المؤسسة.
6 القيام بدراسات مخبرية متطورة على الخواص الطبيعية والكيميائية والاحيائية على عينات من مياه البحر وذلك بغرض تطوير كفاءة الاغشية المستخدمة في محطات التناضح العكسي.
7 الاشتراك في الدراسات التي تتم حاليا على محطات الشعيبة لاستخدام الاضافات الكيميائية للوقود لتقليل انبعثات الغازات وذلك بالاستفادة من الدراسات البحثية التي قام بها المركز خلال السنوات الماضية على محطات جدة لتقليل آثار الدخان المنبعث من مداخن محطات جدة والتي تمت بتكاليف تعتبر منخفضة مقارنة بعروض الشركات الاجنبية.
8 الاشتراك في العديد من المؤتمرات المحلية والاقليمية والدولية في مجال صناعة التحلية ونشر العديد من البحوث ذات العلاقة داخليا وخارجيا.
جوائز دولية
@ هل حصل المركز على جوائز دولية؟
حصل مركز الابحاث على العديد من الجوائز الدولية والمحلية نتيجة للجهود والدراسات التي قام بها المركز على النحو التالي:
1 جائزة منظمة التحلية العالمية لعام 1999م لاكتشاف الاسلوب الجديد لمعالجة مياه البحر بالاغشية المتناهية الدقة (النانو) كأفضل ورقة بحثية مقدمة لمؤتمر التحلية العالمي الذي عقد بالولايات المتحدة الامريكية آنذاك وقد منحت هذه الجائزة العالمية للمؤسسة اعترافا وتقديرا من المنظمة بالقيمة العلمية المتميزة لمحتويات هذا البحث كأفضل قيمة علمية واكتشافية وتجديدية.
2 حصل هذا العمل البحثي المميز ايضا على جائزة المراعي في عامها الاول2001م فرع العمل الابداعي في المجال الهندسي وهي جائزة وطنية سنوية للابداع العلمي تهدف الى دعم وتشجيع العلماء والباحثين والمخترعين في المملكة تحت اشراف مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية.
3 حصل بحث عن موانع الترسبات وتقليل التكلفة على جائزة المراعي في عامها الثاني 2002م فرع العمل الابداعي في المجال الهندسي.
ومن الجدير بالذكر ان اكتشاف مركز الابحاث الخاص بالاسلوب الجديد لتحلية مياه البحر باستعمال اغشية الترشيح متناهية الدقة (النانو) مع الطرق التقليدية لتحلية مياه البحر قد حصل على تقدير وثناء من لدن ولاة الامر حفظهم الله واثر ذلك صدرت التوجيهات السامية الكريمة برقم 7/ب/1766 وتاريخ 29/1/1422ه المتضمنة الاستمرار في دعم الابحاث.
تحكم الكتروني في جميع مراحل العمل
مختبرات علمية متطورة