تكنولوجيا التقطير الغشائي تقدم لقطاع النفط حلولاً مبتكرة توفر 50 مليار دولار

وقد شارك في تأليف الورقة العلمية بعنوان "معالجة المياه المنتجة: تطبيق تقنية التقطير الغشائي بالفجوة الهوائية"، الدكتور نضال هلال، أستاذ تكنولوجيا الأغشية النانوية (Nano-membranology) وتقنيات المياه في معهد مصدر، والدكتور نايف درويش، وعبد الله الخضيري ، طالب يعمل تحت إشراف الدكتور نضال.

وقد تم قبول الورقة حول "التقطير الغشائي كأسلوب جديد لمعالجة المياه المنتجة من صناعة النفط" للنشر في المجلة الدولية المرموقة (Desalination)، حيث سيتم نشرها بتاريخ 15 يناير 2013 في العدد 309 من المجلة. ويضيف التقرير أن الآلية الجديدة يمكن تطبيقها أيضاً على مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية. وتعد عملية التقطير الغشائي، وهي عملية فصل حراري، تقنية واعدة لتحلية المياه المالحة وتمتاز بعدة مزايا مقارنة مع الآليات الأخرى.

وقال الدكتور نضال هلال: "تمثل عملية معالجة المياه المنتجة تحدياً كبيراً يواجه قطاع الصناعات البترولية في جميع دول مجلس التعاون الخليجي بما في ذلك الإمارات العربية المتحدة. وتتضمن الخيارات الحالية تصريف المياه في البيئة، أو إعادة حقنها في الآبار التي تستخدم لمرة واحدة. ولكن الأنظمة البيئية تحكم بدقة هذه التدابير. كما أن الكلفة الباهظة للتقنيات المتاحة ومستويات الكفاءة المنخفضة تجعل منها خياراً غير مفضل، في حين تمثل عملية التقطير الغشائي الحل الأمثل".

وتشكل المياه المنتجة إحدى أكبر تيارات المياه العادمة الناتجة في صناعة البترول، حيث ينتج عن كل برميل من النفط ثلاثة برميل من المياه المنتجة على الأقل، وقد بلغ حجم هذه المياه أكثر من 145 مليار برميل في عام 2011 وحده. ويمكن أن يصل حجم المواد الصلبة الذائبة إلى 200 ألف جزء في المليون أي حوالي خمسة أضعاف المواد الصلبة الذائبة في مياه البحر.

وبالإضافة إلى ذلك، فإن الممارسات الحالية لإدارة المياه المنتجة في صناعة النفط لا تضمن حتى جزء بسيط من مدى ومعدل تغذية المياه الطبيعية المطلوب لتحقيق التوازن في حجم استهلاك المياه الهائل من قبل صناعة النفط. وفي حين أن القضايا المتعلقة باستدامة موارد المياه تتطلب الحد الأقصى من إعادة استخدام وإعادة تدوير المياه، فإن الطرق التقليدية في إدارة المياه المنتجة غير كافية في معالجة المياه المنتجة وفق معايير إعادة الاستخدام.

وتتطلب تقنيات التقطير الغشائي درجات حرارة أقل للتشغيل، وبالتالي احتياجات أقل من الطاقة. ونظراً لعدم قدرة المواد المذابة على الانتقال عبر حواجز الغشاء في نظام للتقطير الغشائي، يمكن أن يحقق هذا النظام نسبة 100 بالمائة في فصل الأملاح الذائبة والمعادن.

ويشارك الدكتور هلال أيضاً في مشاريع بحثية أخرى تتعلق بتحلية المياه. وهو حاصل على شهادة الدكتوراه في الهندسة الكيميائية من جامعة سوانسي في المملكة المتحدة، ودكتور في العلوم في تكنولوجيا النانو والفصل الغشائي من جامعة ويلز في المملكة المتحدة. كما يعمل الدكتور هلال مع أعضاء هيئة التدريس لإنشاء مركز للتميز في تقنيات المياه في معهد مصدر. ويشغل أيضاً منصب رئيس التحرير لمجلة Desalination، وهي مجلة دولية تعنى بالعلوم والتكنولوجيا الخاصة بتنقية وتحلية المياه. وقد نشر الدكتور هلال مؤخراً كتابين، الأول بعنوان "مجهر القوة الذرية في هندسة العمليات: مدخل إلى مجهر القوة الذرية لتحسين العمليات والمنتجات"، وصدر عن دار إلسفير، والثاني بعنوان " تعديل التقطير الغشائي: التكنولوجيا والتطبيق"، وصدر عن وكالة سي آر سي للنشر.

وباعتباره أحد الأعمدة الأساسية للابتكار وإعداد الكوادر البشرية، يواصل معهد مصدر القيام بدوره الجوهري في دعم رؤية "مصدر" وتحقيق أهدافها بشأن مساعدة أبوظبي على التحول إلى الاقتصاد القائم على المعرفة والتوصل إلى حلول فاعلة للتصدي لأصعب التحديات التي تواجهها البشرية، ولا سيما تغير المناخ.

يذكر أن معهد مصدر، الذي تم تأسيسه بالتعاون مع معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، يوفر لطلابه فرصاً مميزة في شتى ميادين البحوث العلمية، بدءاً بالبحوث النظرية ثم التطبيقية وانتهاءً بمرحلة التسويق التجاري. ويهدف المعهد، عبر ما يوفره من مرافق حديثة للبحث والتطوير في مجال التكنولوجيا النظيفة، إلى الإسهام في دعم التنوع الاقتصادي في الدولة من خلال تطوير الابتكارات التقنية وإعداد الموارد البشرية اللازمة. كما يلتزم المعهد عبر كادره التدريسي المتخصص وطلابه المتميزين، بإيجاد حلول لتحديات الطاقة النظيفة والتغير المناخي.