Return to Video

اقتصاد دائري من أجل الملح الذي يُبقي الأنهار نظيفة

  • 0:01 - 0:03
    نشأت في شمال ونسكون
  • 0:03 - 0:07
    بالطبيعة ارتبطت بنهر المسيسبي.
  • 0:07 - 0:08
    عندما كنت صغيرة،
  • 0:08 - 0:13
    أنا و أختي كنا نتسابق في من يستطيع نطق
  • 0:13 - 0:16
    م-س-ي-س-ي-ب-ي أسرع.
  • 0:17 - 0:19
    عندما كنت في المدرسة الابتدائية،
  • 0:19 - 0:23
    تعلمت عن المستكشفين القدامى و رحلاتهم،
  • 0:23 - 0:27
    ماركيت و جوليت و كيف استخدموا
    البحيرات العظمى و نهر مسيسبي
  • 0:27 - 0:30
    وروافده لاكتشاف الغرب الأوسط
  • 0:30 - 0:33
    ولرسم خريطة طريق تجارة لخليج المكسيك.
  • 0:34 - 0:36
    في الدراسات العليا
  • 0:36 - 0:38
    كنت محظوظة أن يكون نهر المسيسبي
  • 0:38 - 0:41
    خارج نافذة مختبري للأبحاث
  • 0:41 - 0:43
    في جامعة مينيسوتا.
  • 0:44 - 0:47
    خلال خمس سنين استطعت أن أعرف نهر المسيسبي.
  • 0:47 - 0:50
    استطعت أن أعرف طبيعته المزاجية
  • 0:50 - 0:53
    وأين يغمر جداوله في لحظة واحدة
  • 0:53 - 0:55
    وبعد ذلك بقليل
  • 0:55 - 0:57
    وسترى كيف يجفف شواطئه.
  • 0:58 - 1:01
    اليوم، وكعالمة كيمياء بالفيزياء العضوية
  • 1:01 - 1:03
    أنا ملتزمة أن أستفيد من تدريبي
  • 1:03 - 1:06
    للمساعدة في حماية أنهار مثل المسيسبي
  • 1:06 - 1:09
    من الملح الزائد الناتج عن النشاط البشري.
  • 1:10 - 1:12
    لأنه كما تعلمون
  • 1:12 - 1:16
    الملح هو شيء يمكن أن يلوث
    أنهار المياه العذبة.
  • 1:16 - 1:22
    وأنهار المياه العذبة لديها فقط معدل ملوحة
    ل0.5%.
  • 1:23 - 1:26
    وعلى هذا المستوى، أنه من الآمن أن نشرب.
  • 1:26 - 1:30
    لكن معظم المياه في كوكبنا موجودة
    في شواطئنا
  • 1:30 - 1:34
    ومياه المحيطات لها مستوى ملوحة أكثر من 3%.
  • 1:34 - 1:38
    وإذا شربتم منها، فستمرضون بسرعة.
  • 1:38 - 1:43
    إذا قارنا الحجم النسبي
    لمياه المحيطات
  • 1:43 - 1:46
    بمياه الأنهار التي على كوكبنا
  • 1:46 - 1:49
    ولنقول أنه بإمكاننا أن نضع مياه المحيطات
  • 1:49 - 1:52
    في مسبح ذو حجم أولمبي
  • 1:52 - 1:57
    إذن مياه أنهار كوكبنا ستتسع في إبريق
    ذو غالون واحد.
  • 1:57 - 2:00
    إذن، يمكنكم ان تروها كمورد ثمين.
  • 2:00 - 2:03
    لكن هل نعاملها كمورد ثمين حقاً؟
  • 2:03 - 2:05
    أو نعاملها كالسجادة القديمة
  • 2:05 - 2:08
    الذي تضعونه أمام المدخل الأمامي
    و نمسح أقدامنا بها؟
  • 2:09 - 2:13
    التعامل مع الأنهار مثل سجادة قديمة يحمل
    عواقب وخيمة.
  • 2:13 - 2:15
    لنأخذ نظرة.
  • 2:15 - 2:19
    لنرى ماذا يمكن أن تفعله ملعقة ملح
    صغيرة .
  • 2:20 - 2:22
    إذا أضفنا ملعقة صغيرة من الملح
  • 2:22 - 2:25
    لهذا المسبح ذو الحجم الأكبر
  • 2:25 - 2:28
    فإن مياه المحيطات تبقى ماء محيطات.
  • 2:28 - 2:30
    لكن إذا أضفنا نفس تلك الملعقة لذلك
  • 2:30 - 2:33
    لهذا الإبريق الغالون الواحد
    من مياه النهر العذبة
  • 2:33 - 2:36
    فجأةً يصبح كثير الملوحة عند الشرب.
  • 2:37 - 2:38
    إذا الفكرة هنا هي
  • 2:38 - 2:44
    أن حجم الأنهار صغير جداً مقارنةً بالمحيطات
  • 2:44 - 2:47
    فهي معرضة للخطر من نشاطات البشر بشكل أكبر
  • 2:47 - 2:49
    ويجب عليما أن نحميها.
  • 2:50 - 2:52
    مؤخرا، قمت بمعاينة الأدب
  • 2:53 - 2:56
    لأنظر في صحة الأنهار حول العالم.
  • 2:56 - 2:59
    وكنت أتوقع أن أرى وضعا صعبا للأنهار
  • 2:59 - 3:04
    في المناطق لتي تعاني من ندرة في المياه
    وتطورا صناعيا كبيرا
  • 3:04 - 3:07
    ورأيت هذا في شمال الصين و في الهند.
  • 3:08 - 3:12
    لكنني تفاجأت عندما قرأت مقالا عام 2018
  • 3:12 - 3:17
    حيث أن هناك 232 منطقة لأخذ عينات الأنهار
  • 3:17 - 3:19
    مأخوذة حول الولايات المتحدة.
  • 3:19 - 3:21
    ومن هذه المناطق
  • 3:21 - 3:25
    37% منها كان لديه نسبة ملوحة زائدة.
  • 3:25 - 3:27
    والذي كان مفاجئاً أكثر
  • 3:27 - 3:30
    أن الذين كانوا الأكثر ارتفاعاً
  • 3:30 - 3:33
    هم في القسم الشرقي من الولايات المتحدة
  • 3:33 - 3:35
    وليس الجنوب الغربي الجاف.
  • 3:35 - 3:38
    من كتبوا هذه الورقة يفترضون
  • 3:38 - 3:43
    أن هذا يمكن أن يكون نتيجة استعمال الملح
    لمنع تزلج الشوارع.
  • 3:44 - 3:46
    من المحتمل أن مصدرا أخر لهذا الملح
  • 3:46 - 3:50
    يمكن أن يكون أتٍ من مياه
    الصرف الصناعية المالحة.
  • 3:50 - 3:55
    كما ترون، نشاطاتنا يمكن أن تحول
    مياه أنهارنا العذبة
  • 3:55 - 3:58
    إلى مياه تشبه مياه المحيطات.
  • 3:58 - 4:01
    إذن علينا أن نتصرف و نفعل شيئاً ما قبل
    فوات الأوان.
  • 4:02 - 4:04
    ولدي اقتراح.
  • 4:05 - 4:09
    نحن يمكننا أن نتبع آلية تتكون
    من ثلاث خطوات للدفاع عن الأنهار
  • 4:09 - 4:14
    وإذا مارس من يستعمل المياه الصناعية
    هذه الآلية الدفاعية
  • 4:14 - 4:19
    فيمكننا أن نضع أنهارنا في وضع أكثر أماناً.
  • 4:19 - 4:21
    هذا يتضمن، رقم واحد:
  • 4:21 - 4:24
    استخراج مياه أقل من الأنهار
  • 4:24 - 4:28
    من خلال تنفيذ عمليات إعادة تدوير المياه
    وإعادة استخدامها.
  • 4:28 - 4:30
    رقم اثنان:
  • 4:30 - 4:34
    علينا أن نأخذ الملح من مياه
    الصرف الصناعية المالحة
  • 4:34 - 4:37
    استعادتها، ثم إعادة استخدامها لأغراض أخرى.
  • 4:38 - 4:42
    ورقم ثلاثة، علينا أن نحول مستهلكي الملح
  • 4:42 - 4:45
    الذي يستخرج حالياً الملح من المناجم
  • 4:45 - 4:49
    إلى مستهلكين للملح المُستخرج من الأنهار.
  • 4:50 - 4:53
    آلية الدفاع الثلاثية الأجزاء هذه،
    يتم العمل بها فعلاً الآن.
  • 4:53 - 4:56
    هذا ما يتم تطبيقه في شمال الصين و الهند
  • 4:56 - 4:59
    للمساعدة على إعادة تأهيلها الأنهار.
  • 4:59 - 5:01
    لكن الاقتراح هنا هو
  • 5:01 - 5:05
    أن نستعمل هذه الآلية الدفاعية لكي
    نحمي أنهارنا
  • 5:05 - 5:07
    إذن كي لا نضطر لإعادة تأهيلها.
  • 5:08 - 5:12
    والأخبار الجيدة هي أننا نمتلك
    التكنولوجيا للقيام بذلك
  • 5:12 - 5:13
    وهي بالأغشية.
  • 5:14 - 5:17
    أغشية يمكنها أن تفرق
    بين الملح و الماء
  • 5:18 - 5:21
    الأغشية موجودة منذ عدة سنوات
  • 5:21 - 5:26
    وهي مبنية من مواد بوليميرية التي تفصل
    بشكل مبني على الحجم
  • 5:26 - 5:28
    أو بناءاً على الشحن.
  • 5:28 - 5:32
    الأغشية التي يتم استعمالها لفصل
    الملح والماء
  • 5:32 - 5:35
    عادة تفصل بواسطة الشحن.
  • 5:35 - 5:38
    وهذه الأغشية مشحونة سلبياً
  • 5:38 - 5:40
    وتساعد على التصدي لأيونات الكلوريد
    السلبية الشحن
  • 5:40 - 5:43
    التي هي في ذلك الملح المُذاب.
  • 5:44 - 5:48
    إذن، كما قلت، هذه الأغشية موجودة منذ عدة
    سنين
  • 5:48 - 5:55
    وحالياً، هم ينقون 25 مليون غالون من الماء
    في كل دقيقة.
  • 5:55 - 5:57
    حتى أكثر من ذلك في الحقيقة.
  • 5:58 - 5:59
    لكن يمكنهم أيضاً فعل المزيد.
  • 6:00 - 6:05
    وتستند هذه الأغشية على مبدأ
    التناضح العكسي.
  • 6:05 - 6:10
    التناضح هو عملية طبيعية تحدث في أجسامنا-
  • 6:10 - 6:12
    أي كيفية عمل الخلايا
  • 6:12 - 6:16
    والتناضح هو عندما يكون لديك غرفتان
  • 6:16 - 6:19
    تفصلان مستويين من تركز الملح
  • 6:19 - 6:21
    أحدهم لديه تركز ملح خافت
  • 6:21 - 6:24
    والآخر يمتلك تركزا عاليا للملح.
  • 6:24 - 6:28
    ويفصل بين الغرفتين غشاء شبه نافذ
  • 6:28 - 6:30
    وتحت ظروف التناضح الطبيعي
  • 6:30 - 6:34
    تتنقل المياه طبيعياً على ذلك الغشاء
  • 6:34 - 6:36
    من المنطقة قليلة تمركز الملح
  • 6:36 - 6:39
    للمنطقة التي لديها تمركز ملح عال.
  • 6:39 - 6:41
    حتى يصبح هناك حالة توازن.
  • 6:42 - 6:46
    الآن التناضح العكسي
    هو عكس هذه العملية.
  • 6:46 - 6:48
    وحتى نحصل على هذا الانعكاس
  • 6:48 - 6:53
    علينا تطبيق ضغط على الجانب
    ذي التركيز العالي
  • 6:53 - 6:57
    و بفعل هذا، نجعل المياه تتحرك
    للطرف الآخر
  • 6:57 - 7:01
    ويصبح هكذا الجانب ذو التركيز الأعلى
    أكثر ملوحةً
  • 7:01 - 7:02
    أكثر تركيزاً
  • 7:02 - 7:06
    والجانب الأقل تركيزاً يصبح مياه عذبة.
  • 7:06 - 7:11
    إذا باستعمال التناضح العكسي، يمكننا
    أخذ مياه نفايات صناعية
  • 7:11 - 7:16
    وتحويل ما يقارب 95% منها إلى مياه نقية
  • 7:16 - 7:20
    ويتبقى فقط ما يقارب 5% كمزيج مالح مركز.
  • 7:21 - 7:24
    الآن، هذه ال5% من المزيج المالح المركز
  • 7:24 - 7:26
    ليست نفاية.
  • 7:26 - 7:29
    إذا قام العلماء أيضاً بتطوير أغشية
  • 7:29 - 7:33
    التي هي معدلة لكي تسمح بمرور
    بعض الأملاح من خلالها
  • 7:33 - 7:34
    وليس العناصر الأخرى.
  • 7:35 - 7:36
    باستعمال هذه الأغشية
  • 7:36 - 7:39
    التي تسمى عادةً بأغشية الترشيح النانوي
  • 7:39 - 7:43
    الآن هذه ال5% من المزيج المالح المركز
  • 7:43 - 7:46
    يمكن أن يتحول إلى محلول ملح نقي.
  • 7:47 - 7:52
    إذن، بالنتيجة، باستخدام التناضح العكسي
    وأغشية الترشيح النانوي
  • 7:52 - 7:54
    يمكننا تحويل مياه نفايات صناعية
  • 7:54 - 7:58
    إلى مورد لكل من الماء والملح.
  • 7:59 - 8:00
    وبفعل هذا
  • 8:00 - 8:05
    نحقق النقطتين الرئيسيتين 1 و2
    من آلية الدفاع عن الأنهار.
  • 8:06 - 8:10
    الآن، شرحت هذا الأمر لعدد من مستعملي
    المياه الصناعية.
  • 8:10 - 8:13
    والإجابة الشائعة هي
  • 8:13 - 8:16
    "حسناً، لكن من سيستعمل ملحي؟"
  • 8:16 - 8:19
    إذن لهذا السبب النقطة الرئيسية
    رقم ثلاثة مهمة
  • 8:19 - 8:23
    علينا أن نحول الذين
    يستعملون ملح المناجم
  • 8:23 - 8:26
    إلى مستهلكين للملح المعاد تدويره.
  • 8:26 - 8:29
    إذن من مستهلكو الملح هؤلاء؟
  • 8:29 - 8:31
    حسناً، في 2018 في الولايات المتحدة.
  • 8:31 - 8:36
    عرفت أن 43% من الملح المستهلك فيها
  • 8:36 - 8:40
    استعمل لأغراض فك الجليد عن الطرقات.
  • 8:40 - 8:44
    39% كان يُستعمل في مجال الكيمياء.
  • 8:44 - 8:46
    إذن، لننظر في هذين المجالين.
  • 8:47 - 8:50
    إذن لقد صُدمت.
  • 8:50 - 8:53
    في فصل الشتاء في 2018-2019
  • 8:53 - 8:56
    مليون طن من الملح
  • 8:56 - 9:00
    كان قد تم تطبيقه على الطرقات
    في ولاية بنسلفانيا.
  • 9:01 - 9:03
    مليون طن من الملح كافٍ
  • 9:03 - 9:06
    لملء ثلثي مبنى إمباير ستايت.
  • 9:07 - 9:11
    هذا مليون طن من الملح استخرج من الأرض
  • 9:11 - 9:13
    طبق على طرقاتنا
  • 9:13 - 9:16
    ثم تم مسحه على طبيعتنا ثم إلى أنهارنا.
  • 9:18 - 9:21
    إذن الاقتراح هنا هو أنه يمكننا على الأقل
  • 9:21 - 9:25
    الحصول على الملح من مياه صرف صناعية مالحة،
  • 9:25 - 9:27
    ونمنع من وصولها إلى أنهارنا.
  • 9:27 - 9:30
    والاستفادة منها لتطبيقها على شوارعنا.
  • 9:30 - 9:33
    إذن، على الأقل عندما يحصل الذوبان
    في وقت الربيع
  • 9:33 - 9:36
    ولديكم جريان مياه عالية الملوحة،
  • 9:36 - 9:38
    الأنهار على الأقل في وضعية أفضل
  • 9:38 - 9:41
    لتدافع عن نفسها ضد هذا.
  • 9:42 - 9:43
    الآن، كعالمة كيمياء
  • 9:43 - 9:48
    احتمال أن أكون متحمسة أكثر على
  • 9:48 - 9:52
    مبدأ تقديم ملح دائري
    في الصناعة الكيميائية.
  • 9:53 - 9:57
    وأن صناعة الكلور القلوي مثالية.
  • 9:58 - 10:01
    صناعة الكلور القلوي هي مصدر الايبوكسي،
  • 10:02 - 10:04
    إنها مصدر اليوريتان والمذيبات
  • 10:04 - 10:08
    والعديد من المنتجات المفيدة التي نستعملها
    في حياتنا اليومية
  • 10:09 - 10:13
    وتستعمل ملح كلوريد الصوديوم
    كمخزن رئيسي للتغذية.
  • 10:14 - 10:16
    إذن الفكرة هنا هي،
  • 10:16 - 10:19
    قبل كل شيء، لننظر في الاقتصاد الخطي.
  • 10:19 - 10:22
    في الاقتصاد الخطي، هم يأتون بالملح
    من المناجم،
  • 10:22 - 10:24
    ويمر بعد ذلك في عملية الكلور القلوي،
  • 10:24 - 10:26
    ليصبح مادة كيميائية بسيطة
  • 10:26 - 10:29
    الذي يمكن أيضاً أن يتم تحويله
    إلى منتج آخر جديد.
  • 10:29 - 10:31
    أو إلى منتج عملي أكثر.
  • 10:31 - 10:34
    لكن خلال عملية التحويل تلك
  • 10:34 - 10:38
    في كثير من الأحيان يتم تجديد
    الملح كمنتج ثانوي،
  • 10:38 - 10:40
    وينتهي به المطاف في مياه الصرف الصناعية.
  • 10:41 - 10:46
    إذن، الفكرة هي أنه يمكننا التعريف
    بعملية الدائرية،
  • 10:47 - 10:51
    ويمكننا إعادة تدور الملح والماء من مجاري
    الصرف الصناعي تلك
  • 10:51 - 10:53
    من المعامل
  • 10:53 - 10:57
    ويمكننا أن نرسلها إلى النهاية الأمامية
    من عملية الكلور القلوي.
  • 10:58 - 11:00
    ملح دائري.
  • 11:00 - 11:02
    ما مدى تأثير هذا؟
  • 11:02 - 11:05
    حسناً، لنأخذ مثالاً واحداً
  • 11:05 - 11:08
    50% من إنتاج العالم من أكسيد البروبيلين
  • 11:08 - 11:11
    يتم صنعه من خلال عملية الكلور القلوي
  • 11:11 - 11:17
    وهذا مجموع لما يقارب 5 مليون طن
    من أكسيد البروبلين
  • 11:17 - 11:19
    سنوياً حول العالم.
  • 11:20 - 11:24
    إذن هذا 5 مليون طن من الملح يستخرج
    من مناجم الأرض
  • 11:24 - 11:28
    يتحول من خلال عملية الكلور القلوي
    إلى أكسيد بروبلين
  • 11:28 - 11:30
    وثم خلال تلك العملية،
  • 11:30 - 11:34
    5 مليون طن من القمح من التي تنتهي
    في مجاري الصرف
  • 11:35 - 11:36
    إذن 5 مليون طن من الملح
  • 11:36 - 11:39
    كافية لملء3 مبان مثل إمباير ستايت.
  • 11:40 - 11:42
    وهذا على معدل سنوي.
  • 11:42 - 11:48
    إذن أصبحتم ترون كيف يمكن للملح المدور
    أن يوفر درعاً
  • 11:48 - 11:52
    لأنهارنا من تفريغ الأملاح المفرط.
  • 11:52 - 11:54
    إذن ربما قد تستغربون،
  • 11:54 - 11:58
    "أوه، يا إلهي، هذه الأغشية موجودة
    منذ عدة سنين،
  • 11:58 - 12:02
    إذا لماذا لا نقوم بتطبيق
    إعادة تدوير مياه الصرف؟"
  • 12:03 - 12:05
    حسناً، النقطة المهمة هنا،
  • 12:05 - 12:08
    أن تطبيق إعادة تدوير مياه الصرف
    يتطلب أموالاً.
  • 12:08 - 12:10
    وثانياً،
  • 12:10 - 12:13
    المياه في هذه المناطق قليلة القيمة .
  • 12:13 - 12:15
    قبل أن يفوت الأوان.
  • 12:15 - 12:20
    أنتم تعلمون، إذا لم نخطط
    لاستدامة المياه العذبة،
  • 12:20 - 12:22
    سيكون هناك بعض العواقب الوخيمة.
  • 12:22 - 12:25
    يمكنك فقط أن تسألون أحد أهم
    مصنعي المواد الكيميائية
  • 12:25 - 12:29
    والذي في السنة الماضية تلقى ضربة
    بما يقارب 280 مليون دولار
  • 12:29 - 12:33
    بسبب المستويات المنخفضة
    لنهر الراين في ألمانيا.
  • 12:34 - 12:38
    يمكنكم أن تسألوا السكان في كايب تاون،
    في جنوب أقريقيا
  • 12:38 - 12:42
    من الذين عانوا من جفاف لسنين
    على احتياطات الماء لديهم
  • 12:42 - 12:45
    وثم طلب منهم عدم مسح مراحيضهم.
  • 12:46 - 12:48
    إذن يمكنكم أن تروا
  • 12:48 - 12:50
    أن لدينا حلول هنا باستخدام الأغشية
  • 12:50 - 12:55
    حيث يمكننا توفير مياه نقية
  • 12:55 - 12:57
    يمكننا توفير ملح نقي
  • 12:57 - 12:59
    باستخدام هذه الأغشية، كلاً منهم
  • 12:59 - 13:02
    لنساعد على حماية أنهارنا
    من أجل أجيال المستقبل.
  • 13:03 - 13:04
    شكرا لكم.
  • 13:04 - 13:07
    (تصفيق)
Title:
اقتصاد دائري من أجل الملح الذي يُبقي الأنهار نظيفة
Speaker:
تينا أروود
Description:

خلال شتاء 2018-2019، مليون طن من الملح تم تطبيقه لفك الطرقات المجمدة في ولاية بنسلفانيا فقط، الملح في الاستعمالات الصناعية كهذه عادةً ينتهي بمياه الأنهار العذبة، مما يجعل الماء فيها غير صالح للشرب و يساهم في أزمة عالمية، كيف يمكننا حماية هذه الموارد الطبيعية الثمينة بشكل أفضل؟ العالمة الكيميائية في الفيزياء العضوية تينا أروود تشاركنا خطة من ثلاث خطوات لتمنع الأملاح من تلويث الأنهار -- ولتبتكر اقتصادًا دائريًا للملح، الذي يستطيع تحويل المنتجات الثانوية الصناعية إلى موارد ثمينة.

more » « less
Video Language:
English
Team:
TED
Project:
TEDTalks
Duration:
13:19

Arabic subtitles

Revisions