أعلنت شركتا أكوا، أكبر شركة خاصة في تحلية المياه عالمياً، وشنايدر إلكتريك، الرائدة في تقنيات الطاقة والأتمتة، عن تعاونهما لتطوير منهجية جديدة لقياس إجمالي المواد الصلبة الذائبة (TDS) في محطات تحلية المياه بشكل فوري وفي الوقت الحقيقي. تعتمد المنهجية على قياس فرق الضغط الهيدروستاتيكي وخوارزمية معايرة لتصحيح تأثيرات درجة الحرارة والكثافة، محققة دقة تصل إلى 1.3%.
تفاصيل الابتكار
نُشرت نتائج البحث في مجلة Frontiers in Environmental Science العلمية المحكمة، بعد التحقق منها في مركز أبحاث أكوا بجامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية (كاوست). يجمع العمل بين خبرة أكوا التشغيلية في مشاريع التحلية واسعة النطاق وخبرة شنايدر إلكتريك في الأتمتة الصناعية والأنظمة الرقمية. يعد TDS مؤشراً أساسياً يؤثر على تصميم المحطات وكفاءتها وأدائها التشغيلي، وقياسه بدقة يحسن استهلاك الطاقة والتحكم في العمليات وموثوقية المحطات.
أهمية المنهجية
قال توماس ألتمان، النائب التنفيذي للرئيس للابتكار والتقنيات الجديدة في أكوا: "القياس الدقيق لـ TDS في ظروف التشغيل الفعلية عنصر أساسي لتصميم وتشغيل المحطات، لكنه ظل تحدياً تقنياً. قدمنا منهجية عملية تعتمد على قياس الكثافة، تمكن من تقدير TDS بموثوقية عالية عبر نطاقات الملوحة ودرجات الحرارة. صممناها خصيصاً لبيئات التشغيل الحقيقية، مستندة إلى أسس علمية." تعتمد المنهجية على قياس فرق الضغط الهيدروستاتيكي بين المياه المالحة وعمود مرجعي، مع خوارزمية معايرة لتصحيح درجة الحرارة والكثافة وتحويل الإشارة إلى قيمة TDS بوحدة جزء في المليون (PPM).
التعاون العلمي
قال جورج المير، النائب الأول للرئيس للأتمتة الصناعية في الشرق الأوسط وأفريقيا لدى شنايدر إلكتريك: "تكمن أهمية البحث في طريقة تنفيذه؛ عمل مهندسونا جنباً إلى جنب مع فريق أكوا منذ البداية، وصمموا النظام وفق ظروف التشغيل الفعلية، وتحققوا من أدائه باستخدام مياه البحر ومحاليل ملحية حقيقية. هذا هو النهج الصحيح لتطوير التقنيات الصناعية. هدفنا خفض تكلفة إنتاج المياه بتحسين كفاءة الطاقة وإطالة عمر أغشية التناضح العكسي."
الاختبارات والتحقق
أُجريت الاختبارات في مركز أبحاث أكوا في كاوست بثول، المملكة العربية السعودية، باستخدام عينات مياه بحر ومحاليل ملحية من منشأة تحلية تجريبية. ساهم في البحث مهندسون من الشركتين، وغطت الاختبارات نطاق تركيزات بين 23 و64 غراماً لكل لتر. استُخدم جهاز Foxboro IDP10S لقياس فرق الضغط من شنايدر إلكتريك، وموّل البحث مشتركاً.
دعم رؤية السعودية 2030
تُعد المملكة من أكبر منتجي المياه المحلاة عالمياً، وتستثمر في رفع كفاءة البنية المائية ضمن رؤية 2030. تحسين دقة قياس TDS يدعم هذه الأهداف بتحسين إدارة الطاقة ودقة جرعات المواد الكيميائية وموثوقية تشغيل المحطات. تعتزم الشركتان مواصلة التعاون لترسيخ المنهجية كمعيار قطاعي، وتعزيز استدامة عمليات تحلية المياه.
