التكيف مع المياه الجوفية المالحة: منصات حفر آبار المياه للمناطق الساحلية القاحلة والصخرية

1 أزمة الملوحة في المناجم الساحلية القاحلة

تواجه المناطق الساحلية الصخرية القاحلة - مثل المنطقة الشرقية في المملكة العربية السعودية، وساحل غرب أستراليا، وساحل أتاكاما في تشيلي - تحديًا فريدًا: فالمياه الجوفية غالبًا ما تكون مالحة (مياه مالحة)، مما يجعلها غير صالحة للاستخدام للشرب أو الزراعة أو التعدين.منصة حفر آبار المياهلا يمكن تصفية الملح أثناء الحفر، وتضيف عملية تحلية المياه المنفصلة تكاليف تزيد عن 100 ألف دولار.منصة حفر آبار المياهتم تصميم هذا النظام لمعالجة المياه الجوفية المالحة، حيث يتم دمجه مع نظام الترشيح أسفل البئر، ويقوم بحفر آبار عميقة في الأراضي القاحلة الصخرية مع إزالة الملح، وتوصيل المياه العذبة مباشرة من طبقات المياه الجوفية المالحة.

2- الترشيح المتكامل أسفل البئر: الحفر وتحلية المياه في خطوة واحدة

ال حفر آبار المياه العميقةالابتكار الأساسي للشركة هو نظام ترشيح غشائي سيراميكي مُثبّت على رأس الحفر. أثناء حفر الحفار عبر التكوينات الصخرية، يُرشّح الغشاء الملح والمعادن من المياه الجوفية، بنسبة رفض للملح تبلغ 99%. وقد اختبره معسكر تعدين سعودي.منصة حفر آبار المياهووجد أنه ينتج مياه عذبة (أقل من 500 جزء في المليون من الملح) من طبقة المياه الجوفية المالحة (10000 جزء في المليون من الملح) - دون الحاجة إلى تحلية منفصلة.

نظام الترشيح ذاتي التنظيف: إذ يُنظِّف دوران الحفر الغشاء، مانعًا الانسداد بجزيئات الصخور. يمكن تعديل النظام ليناسب مستويات ملوحة مختلفة، من قليلة الملوحة (1000 جزء في المليون) إلى شديدة الملوحة (20,000 جزء في المليون). أفادت مزرعة ساحلية أسترالية أن جهاز الحفر تكيف بسلاسة مع طبقتين مائيتين جوفيتين - إحداهما تحتوي على 3,000 جزء في المليون من الملح والأخرى على 15,000 جزء في المليون - منتجًا مياهًا عذبة من كليهما.

3 قوة الحفر في التضاريس الصخرية: اختراق الصخور الصلبة الساحلية

تحتوي المناطق الساحلية القاحلة على تكوينات صخرية صلبة (الحجر الجيري والبازلت) مختلطة بالحجر الرملي، مما يتطلب حفرًا قويًا.منصة حفر الأراضي الصخريةيستخدم مطرقة هيدروليكية بقوة تأثير تبلغ 1800 رطل لكل بوصة مربعة، ويحفر 35 سم من الحجر الجيري في الساعة. رؤوس المثقاب ماسية الشكل، وهي مصممة لتحمل تآكل الصخور الساحلية (التي غالبًا ما تحتوي على شظايا مرجانية).

استخدم أحد سكان ساحل أتاكاما التشيلي جهاز الحفر لحفر بئر بعمق 180 مترًا عبر الحجر الجيري والبازلت، ليصل إلى طبقة مياه جوفية مالحة. حوّل نظام الترشيح المتكامل المياه المالحة إلى مياه عذبة، مما زوّد 500 ساكن بـ 10,000 لتر يوميًا. قال أحد قادة المجتمع المحلي: "جربنا جهاز حفر تقليديًا من قبل، حفر البئر، لكن المياه كانت غير صالحة للشرب". "هذامنصة حفر آبار المياه"أعطونا مياه صالحة للاستخدام في خطوة واحدة."

4 متانة المناطق القاحلة الساحلية: مقاومة التآكل الملحي

يعمل الهواء الساحلي والمياه الجوفية المالحة على تسريع عملية التآكل، لذامنصة حفر آبار المياهيستخدم مواد مقاومة للتآكل. سلسلة الحفر مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، والإطار مجلفن، وجميع المكونات الكهربائية مُحكمة الغلق لمنع تسرب المياه المالحة. الغشاء الخزفي لنظام الترشيح مقاوم لتراكم الأملاح، ويدوم لمدة عامين قبل الاستبدال.

أفاد أحد معسكرات التعدين في المملكة العربية السعودية أن منصة الحفر لم تُظهر أي تآكل بعد ١٢ شهرًا من التشغيل الساحلي، مقارنةً بمنصة الحفر التقليدية التي تآكلت خلال ٦ أشهر. كما قاوم طلاء الماس لرؤوس الحفر التآكل الناتج عن الملح، حيث دام لفترة أطول بثلاث مرات من رؤوس الحفر القياسية.

5 تصميمات لتوفير المياه للسواحل القاحلة

لا توجد مياه سطحية في المناطق الساحلية القاحلة لكي تهدرها، لذامنصة حفر آبار المياهيستخدم نظام سوائل حفر مغلق الدائرة يُعيد تدوير 98% من الطين. هذا السائل عبارة عن بوليمر مقاوم للأملاح، ولا يُلوث طبقات المياه الجوفية المالحة. استخدم معسكر التعدين السعودي 800 لتر فقط من المياه لحفر بئر بعمق 200 متر، مقارنةً بـ 8000 لتر باستخدام جهاز حفر تقليدي.

في المناطق التي لا تتوفر فيها مياه سطحية، يمكن للمنصة استخدام مياه البحر كسائل حفر (حيث يزيل الفلتر المدمج الملح قبل إعادة استخدامه). وقد اختبرته مزرعة ساحلية أسترالية، باستخدام 500 لتر من مياه البحر لحفر بئر بعمق 150 مترًا، دون الحاجة إلى مياه عذبة.

6 تحويل الوصول إلى المياه القاحلة الساحلية

ال منصة حفر آبار المياهلقد غيّر تكيفها مع المياه المالحة المناطق الساحلية القاحلة. وفّرت معسكرات التعدين السعودية تكاليف تحلية مياه البحر البالغة 120 ألف دولار سنويًا، وأصبحت توفر الآن مصدرًا موثوقًا للمياه العذبة لـ 200 عامل. تروي المزرعة الأسترالية 5 هكتارات من المحاصيل بمياه جوفية مُفلترة، مما زاد الإيرادات السنوية بمقدار 40 ألف دولار. قلّص المجتمع التشيلي وقت جمع المياه من 3 ساعات يوميًا إلى 10 دقائق، مما حسّن جودة الحياة.

بالنسبة للمناطق الساحلية الصخرية القاحلة،منصة حفر آبار المياهإنها ليست مجرد آلة، بل هي الحل للعنة المزدوجة المتمثلة في الجفاف والملوحة، وتحويل المياه الجوفية غير الصالحة للاستخدام إلى مورد مستدام للحياة.