استخدامات الماء في مجال الصناعة

استخدامات الماء في مجال الصناعة الماء هو مصدر الحياة على هذه الأرض، فهو يستخدم في كافة مجالات الحياة، لا يقتصر استخدامه فقط لشرب الكائنات الحية واغتسالها، بل يتم استخدامه في كافة مجالات الحياة الأخرى، ففي مجال الزراعة مثلاً لا تقوم الزراعة إلا بوجود الماء، ولا تنمو المزروعات إلا بها، وكذلك الأمر كل الصناعات القائمة عليها، من هذا المنطلق سوف نعرفكم من خلال سطورنا التالية في موقع المرجع على استخدام الماء في المجال الصناعي، ونسلط لكم الضوء في نهاية سطور هذا المقال على طرق ترشيد استهلاك الماء في هذا المجال.

استخدامات الماء في مجال الصناعة

يستخدم 22٪ من المياه حول العالم في مجال الصناعة، وتشمل استخدامات الماء في مجال الصناعة ما يلي:[1]

محطات الطاقة الحرارية

محطات الطاقة الحرارية هي محطات يتم فيها توليد الطاقة الكهربائية من خلال اندفاع البخار، يتم في هذه المحطة تسخين الماء وتحويله إلى بخار مضغوط، يتم توجيه البخار المضغوط ليتم فيها تدوير توربين بخاري، وهذا التوربين يكون موصل مسبقاً بمولد كهربائي، أو مشغل ميكانيكي كمشغلات تحريك السفن، وبعد أن يتم خروج البخار من التوربين يتكاثف ضمن مكثف حراري، وبعد ذلك يعاد تدويره من جديد لتسخينه من جديد، ويطلق على هذه الدورة اسم دورة رانكن نسبةً للعالم الاسكتلندي الذي ابتكرها.

المصانع

يتم استخدام الماء في معظم المصانع تقريباً، وخاصة في المصانع القائمة على تغليف وتعليب وضغط المواد الغذائية، مثل مصانع المربيات، ومصانع تعليب الأسماك والأغذية الأخرى، ومصانع المخللات، فتستخدم في غسل المواد أولاً وفي ضغطها وطبخا وتعليبها، ضمن إجراءات وزارة الصحة للحفاظ على نظافة الأغذية وصحتها.

مصافي النفط الخام

يستخدم الماء أيضًا في مصافي النفط الخام، ويتم استخدام الماء كمادة خام بدون حدوث أي تغيير كيميائي في النفط، فهو مذيب للمحاليل وحامل لها ويساعد في عملية تجزئة المواد العالقة في النفط، وعمليات التغيير الطبيعي فيها، كما يستخدم في تقطير وترشيح النفط واستخلاص المواد المرغوبة منه، وفصل موارد الطاقة النفطية عن بعضها البعض.

السدود الكهرومائية

تستخدم السدود في توليد الطاقة الكهربائية المائية والتي يطلق عليها اسم الطاقة الكهرومائية، تتطلب محطات الطاقة الكهرومائية إنشاء بحيرة صناعية، وتشغيل السدود بتوربين مولد للطاقة الكهربائية، أولاً يتم تبخر الماء بفعل حرارة الشمس، ثم يتكثف البخار كمطر على ارتفاعات أعلى ويتدفق إلى أسفل وينتج الكهرباء.

عمليات أدوار التبريد والمذيبات والكواشف الكيميائية

عمليات تبريد المياه عبارة عن وسيلة لنزع الحرارة من المكونات والمعدات الصناعية، وهذه العملية أكثر كفاءة من التبريد الهوائي، كما تستخدم خاصية الموصلية الحرارية للماء والتبريد بالتبخر، ومقارنةً بالوسائل الأخرى تعد هذه الوسيلة أرخص الوسائل المتاحة كون أن طاقة الماء متجددة، ومن خلال عمليات الضغط على حلقات التبريد وإعادة التدوير يام القضاء على التبخر مما يوفر قابلية أكبر للعمل ونظافة محسنة للطاقة المستخدمة، ومن خلال استخدام الأبخرة تزال الشوائب من الكواشف الكيميائية، وتستخدم عملية التبريد بشكل خاص في تبريد محركات الاحتراق الداخلي وفي المرافق الصناعية ككل، وحتى في الطاقة الكهرمائية والكهربائية البخارية والكهربائية النووية وفي مصافي النفط والمصانع الكيميائية ككل، وتشمل الرشاشات والمضخات والمبادلات الحرارية وفي الدبابات والتدفئة والتكييف، وفي معالجات الكمبيوتر وفي نقل الحرارة بطريقة الانتشار.

توليد الطاقة المتجددة

تعتبر المياه من مصادر الطاقة المتجددة التي لا تتعرض للنفاذ وتجدد نفسها بشكل تلقائي، تستخدم هذه الطاقة في العديد من المجالات مثل نقل السفن، وتوليد الكهرباء، وفي طواحين الحبوب وفي ضخ المياه لري المزروعات عن طريق المرشات، أما عن طاقة المد والجزر فتستخدم في توليد الطاقة الكهربائية، وفي المحطات الحرارية، من خلال حجز فائض الماء خلف السدود واستخدامها لتوليد الطاقة وري المزروعات في المواسم الجافة.

استخدامات أخرى للمياه

تستخدم المياه في عدة مجالات صناعية أخرى مثل:

• المياه المضغوطة: المياه المضغوطة تستخدم صناعياً في رش المياه، وفي قواطع المياه النفاثة، وفي مدافع المياه ذات الضغط العالي.
• التبريد: يستخدم الماء في تبريد الماكينات التي تعاني من السخونة الزائدة.
• تكرير النفط وإنتاج الأسمدة: فيستخدم الماء في المصانع الكيميائية وفي وإنتاج الطاقة الحرارية، واستخراج الغاز الطبيعي من الصخور الصخرية.
• معالجة التلوث: يعتبر تصريف المياه غير المعالجة الناتجة عن هذه العمليات تلوثًا للمياه، والذي يشمل المواد المذابة المصروفة (التلوث الكيميائي) وزيادة درجة حرارة الماء (التلوث الحراري).
• محطات الطاقة الكهروحرارية: تستخدم أبراج تبريد ذات استهلاك مرتفع للمياه يساوي، والتي يتم فيها تبخير المياه كجزء من عملية التبريد.

شاهد أيضًا: عمليات تحلية مياه البحر تقوم بفصل مخلوط الماء والملح عن طريق عملية

ترشيد استهلاك الماء في المجال الصناعي

ترشيد استهلاك المياه يتم وفقاً لمبادئ التنمية المستدامة، وهذا عن طريق توفير قوانين صارمة متسقة لتقليل استهلاك الماء، وهذا عن طريق:[2]

تقليل حجم حمأة مياه الصرف

حماية مياه الصرف الصحي (تمثل مخلفات مياه الصرف الصحي الصلبة) تستخدم هذه العملية في معالجة لمعالجة حمأة المجاري التخلص منها، والحمأة عبارة عن مياه تصحبها كميات من المواد الصلبة التي تمت إزالتها من مياه الصرف الصحي، في المرحلة الأولى من الحمأة تكون هناك رواسب صلبة أزيلت من عملية المعالجة، أما المرحلة الثانية من الحمأة تستخدم أجهزة لفصل الرواسب الصلبة عن الماء وتنقيته، وتشمل المرحلة الثانية من الحمأة المفاعلات الحيوية الثانوية، بعد التخلص من الرواسب الصلبة يتم استخدام بعض الوسائل للقضاء على البكتيريا والجراثيم المستقرة في الماء المعالج من خلال التسخين أو التسميد أو الترميد، وهذه الوسائل تعود إلى حجم الحمأة المستخرجة من الماء، ففي الريف مثلاً يتم استخدام طريقتي التسميد والتجفيف، أما في الأماكن ذات الأراضي المحدودة تتم عملية النزع الكيميائي، كما يتم استخراج الطاقة من الحمأة من خلال غاز الميثان الذي يتم إنتاجه أثناء الهضم اللاهوائي أو عن طريق عملية ترميد الحمأة الجافة، والطاقة المنتجة يمكن استخدامها في مضخات المياه أو أجهزة الطرد المركزي اللازم وجودها لتتم عملية إزالة المياه من الحمأة، وفي بعض الأحيان لا تنقي عمليتي الحمأة الماء ويبقى فيه عناصر كيميائية سامة من عملية ترسيب الجزيئات الصلبة حيث تزيد عملية تقليل الحجم من تركيز المواد الكيميائية السامة في الحمأة.

زيادة كفاءة معالجة المياه

تتم معالجة مياه الصرف الصحي لإعادة استخدامها كمياه للشرب، وكذلك في المجالات الصناعية والمجالات الطبية والعديد من الاستخدامات الأخرى، ويعد الغرض الرئيسي من هذه العملية هو تقليل أو إزالة العوالق والملوثات العالقة في الماء، لتصبح هذه المياه مناسبة لأي غرض تستخدم فيه، وأغراض استخدام المياه المعالجة مختلفة، فمياه الشرب تحتاج إلى التركيز على معالجة المياه من المواد العالقة والشوائب، ومن خلال ضبط كمية الأملاح المعدنية فيه، أو إجمالي المواد المذابة.

طرق أخرى لترشيد استهلاك المياه

إليك بعض طرق ترشيد استهلاك المياه الأخرى:

• تطوير منهجيات تقليل استخدام المياه في الصناعات التحويلية.
• تطوير منهجيات تقليل مياه الصرف الصحي لمحطات المعالجة المستمرة.
• الترشيد المنتظم لاستخدام المياه في صناعة المعالجة على دفعات نظرًا للتعقيد الذي ينطوي عليه الأمر.
• استخدام المياه المعالجة في الصناعة، وتقليل استخدام مياه الشرب بغير صناعات الأغذية.
• معالجة المياه التي تخلفها الصناعات الغذائية واستخدامها في مجالات صناعية أخرى.
• بناء عدد كبير من السدود لاستيعاب كل المتغيرات الصناعية الحاصلة.

شاهد أيضًا: يرجع السبب في أهمية ترشيد استهلاك الماء إلى أن نسبة الماء الصالح للشرب قليلة على مستوى الأرض

وهكذا نكون قد وصلنا إلى نهاية مقالنا لهذا اليوم الذي كان يحمل عنوان استخدامات الماء في مجال الصناعة، فبعد أن أرفقنا لكم كافة مجالات استخدام الماء في المجال الصناعي المعروفة، سلطنا لكم الضوء في نهاية سطور هذا المقال على طرق ترشيد استهلاك الماء في مجال الصناعة.