مضخات شمسية تقود ثورة في الوصول إلى المياه على مستوى العالم
مع توسع استخدام تكنولوجيا الطاقة الشمسية، من المتوقع أن يؤدي طرح مضخات المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية إلى تعزيز توافر مياه الشرب الآمنة في جميع أنحاء العالم بشكل كبير.
تساهم المياه الجوفية، أو المياه المخزنة بين الصخور تحت الأرض، بحوالي 99% من المياه العذبة غير المجمدة الموجودة على الأرض.
وفي أفريقيا، حيث لا يستطيع الكثيرون الحصول على مياه الشرب النظيفة، يُعتقد أن المياه الجوفية تزيد بنحو 20 مرة عن تلك الموجودة في البحيرات والخزانات.
ومع ذلك، تعاني العديد من البلدان في جميع أنحاء القارة من ندرة شديدة في المياه، حيث تفتقر العديد من المجتمعات إلى المعدات اللازمة للوصول إلى المياه الموجودة على بعد أمتار قليلة تحت الأرض.
ويعتمد نحو نصف سكان العالم حاليا على المياه الجوفية للشرب، مما يدل على الإمكانات الهائلة للاستفادة من هذه الإمدادات في مناطق أخرى. وهي أكثر موثوقية بكثير من المياه السطحية خلال أوقات الجفاف، مما يجعلها مصدرا حاسما للمياه على كوكب يزداد حرارة، وفقا لموقع "oil price".
ناقش العلماء منذ فترة طويلة إمكانية نشر مضخات المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية في المناطق التي تفتقر إلى المياه النظيفة لدعم احتياجات المجتمع، بما في ذلك توفير الوصول إلى مياه الشرب والمياه لري المحاصيل.
مضخات المياه بالطاقة الشمسية يرافقها مجموعة من الألواح الشمسية التي تقوم بتحويل أشعة الشمس إلى كهرباء لتشغيل المضخة. تقوم الأنابيب بعد ذلك بنقل المياه من المصدر إلى أي مكان يجب أن تذهب إليه، مثل نظام التنقية أو الخزان.
ومن الممكن أن يساعد تركيب مضخات المياه بالطاقة الشمسية في المناطق الريفية والقاحلة المجتمعات في الحصول على مياه الشرب المنقذة للحياة، فضلا عن توسيع الأنشطة الزراعية لزراعة الغذاء.
وتجتذب المشاريع من هذا النوع اهتماما متزايدا نظرا لوجود إمكانات كبيرة لتغيير حياة الملايين باستخدام التكنولوجيات النظيفة الجديدة.
تكتسب المشاريع زخما في وقت أصبح فيه رسم خرائط المياه الجوفية عبر القارة الأفريقية أسهل من أي وقت مضى.
هذا هو الموضوع الذي من المقرر أن تتم مناقشته في المؤتمر العالمي للمياه الجوفية التابع للرابطة الدولية لعلماء الهيدروجيولوجيا (IAH) في دافوس بسويسرا هذا الأسبوع.
ومع ذلك، يشعر العلماء بالقلق بشأن العيوب المحتملة التي يمكن أن تأتي مع طرح المضخات الشمسية، والتي يجب تخفيفها لضمان نجاح المشاريع.
ويتمثل أحد التحديات في الاستغلال المفرط المحتمل للنظام الشمسي، والذي قد يؤدي إلى استنزاف مصادر المياه الشحيحة بالفعل. ويثير هذا القلق بشكل خاص في المناطق القاحلة في أجزاء من آسيا والشرق الأوسط والولايات المتحدة.
بالإضافة إلى ذلك، لا يمكن استخدام هذه التكنولوجيا في جميع مناطق أفريقيا، وخاصة في المجتمعات الريفية الواقعة فوق الصخور القديمة حيث يصعب الوصول إلى المياه.
ولتجنب الاستغلال المفرط، يقترح العلماء ضرورة الاستمرار في استخدام المضخات اليدوية والمضخات منخفضة الإنتاجية التي تعمل بالطاقة الشمسية إلى جانب المضخات الشمسية الكبيرة.
يمكن لهذه المعدات أن تساعد المجتمعات في الحصول على مياه الشرب مع تجنب استنزاف مصدر المياه. وفي الوقت نفسه، يمكن استخدام المضخات منخفضة الإنتاجية التي تعمل بالطاقة الشمسية في المواقع التي يكون فيها إنتاج المياه منخفضا، مما يسمح بضخ المياه طوال اليوم وتخزينها لاستخدامها حسب الحاجة.
وأوضح البروفيسور آلان ماكدونالد، رئيس قسم المياه الجوفية في هيئة المسح الجيولوجي البريطانية، قائلا: "أود أن أدعو الجميع إلى رؤية "ثورة ضخ المياه الجوفية بالطاقة الشمسية" من حيث العدالة.
وفي الهند، أصبح الوصول إلى المياه بالطاقة الشمسية حقيقة واقعة بالنسبة للكثيرين. وبحلول عام 2026، سيستخدم ما يقدر بنحو 3 ملايين مزارع أو أكثر المضخات الشمسية لأغراض الري. ومن المتوقع أن يغير هذا حياة المزارعين في جميع أنحاء البلاد.
ومع ذلك، يشعر العلماء بالقلق من أن استنزاف المياه قد يصبح مشكلة حقيقية للغاية قريبًا.
ولاية راجاستان، وهي ولاية صحراوية في الهند، لديها أكبر عدد من مضخات الطاقة الشمسية من أي ولاية أخرى. وتقدم الحكومة مضخات الطاقة الشمسية المدعومة منذ حوالي عقد من الزمن، حيث توفر هذه المضخات لحوالي 100 ألف مزارع في الولاية.
توفر هذه المعدات مياه الري لأكثر من مليون فدان، مما يزيد من المياه المخصصة للاستخدام الزراعي بأكثر من الربع. ومع ذلك، نظرا لقلة هطول الأمطار على الولاية، فإن مصادر المياه هذه تستنزف بسرعة ولا يتم تجديدها بالسرعة الكافية.
لم تعد العديد من المضخات في جميع أنحاء المنطقة قادرة على الوصول إلى المياه، حيث جفت الصخور تحت الأرض حتى عمق 400 قدم تحت الأرض، وهو أبعد مما يمكن أن تصل إليه المضخات.
وقد أدى ذلك إلى التخلي عن العديد من المضخات ومواجهة المزارعين لندرة المياه مرة أخرى. واشترى بعض المزارعين مضخات أكثر قوة، مما ترك المزارعين الفقراء بلا مياه أو اضطروا إلى شرائها من جيرانهم الأغنياء.
في حين أن هناك تحديات كبيرة يجب معالجتها عند النظر في نشر مضخات المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية على نطاق واسع في المناطق القاحلة من العالم، إلا أنها يمكن أن توفر البنية التحتية الخضراء اللازمة لضمان حصول الملايين من الناس على مياه الشرب النظيفة.
إجراء المزيد من التحقيقات حول كيفية الحد من إنتاج هذه المضخات أو استخدامها جنبا إلى جنب مع التقنيات الأخرى يمكن أن يدعم نشر مثل هذه المعدات.
aXA6IDMuMTM3LjE5OC4xNDMg جزيرة ام اند امز
