طوّرت الأستاذة المشاركة بجامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست)، بيينج هونج، طريقة جديدة مبتكرة لمعالجة مياه الصرف الصحي بطاقة أقل، وإعادة استخدامها بطريقة آمنة في الزراعة، وتخضع التقنية حاليّاً لمرحلة الاختبار بالشراكة مع الشريك الصناعي «مدن» (الهيئة السعودية للمدن الصناعية والمناطق التقنية) في جدّة.

وتعتبر إعادة استخدام المياه أحد أهداف رؤية السعودية 2030، حيث إنَّ الظروف المناخية القاسية في السعودية تتطلب تقليل وإعادة استخدام واحدة من أكثر مواردها الثمينة وهي المياه، بما في ذلك مياه الصرف الصحي، إذ يقلل زيادة استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة الحاجة إلى تحلية المياه، كون تحلية المياه مُكلفة وتحتاج لطاقة هائلة، وتتسبب إلى ارتفاع انبعاثات ثاني أكسيد الكربون لأعلى مستوياتها.

وستحتاج المدن الحضارية المستقبلية حول العالم إلى أكثر من استدامة وإعادة تدوير المياه بصورة أكثر كفاءة لتتكيف مع المناخ الحار، والإجهاد المائي بسبب الزيادة السكانية.

صورة البروفيسورة بيينج هونج ، الأستاذة المشاركة في كاوست ، التي تساعد أبحاثها في مجال النظم البيئية لمياه الصرف الصحي على تحسين عمليات معالجة المياه. المصدر: كاوست

وحاليّاً أغلب مياه الصرف الصحي المُعالجة هي مياه نظيفة من خلال عملية هوائية، حيث يُضاف الأكسجين إلى مياه الصرف الصحي، والذي يفكك المادة العضوية، ثم بعد ذلك يُضاف الكلور لتطهيرها، ومع ذلك فإنَّ الأزمة الأكبر لتلك المعالجة الهوائية تكمن في أنَّ الطاقة مُكلّفة، ولا يمكن استخدام المياه المعالجة بالكلور في عملية الزراعة. أمَّا طريقة البروفسيورة هونج الجديدة، فتعتمد على عملية لاهوائية، عن طريق استخدام تقنية المفاعل الحيوي للغشاء اللاهوائي -يرمز إليه باللغة الإنجليزية اختصارًا (AnMBR) -والذي يستخدم الكائنات المجهرية الدقيقة غير المستهلكة للأكسجين، لتحويل الكربون العضوي لميثان، ويتم تنقية المياه وتطهيرها، عبر استخدام الأشعة فوق البنفسجية، وبيروكسيد الهيدروجين. النتيجة النهائية كانت الحصول على مياه نظيفة صالحة لنمو المحاصيل الزراعية.

وشاركت «هونج» مع «مدن» في وقتٍ سابق هذا العام لتحويل نموذج أوّلي من التقنية الجديدة لبرنامج تجريبي لمعالجة مياه الصرف الصحي بالطريقة اللاهوائية، والتي تعمل حاليّاً في موقع تابع لـ«مدن» بجِدة، ومن المتوقع أن يعالج المصنع التجريبي 23 ألف لتر من مياه الصرف الصحي يوميّاً. ويتم إنتاج الكتلة الحيوية من خلال نظام يمكن استخدامه أيضاً في الأسمدة الزراعية، حيث يحتوي النظام الجديد على بصمة موقع أصغر من مصانع التجهيز الحالية، وهي لامركزية وتقلل من تكاليف الطاقة المستهلكة في عمليات النقل والتوزيع. أضف الى ذلك، فان النظام يمكنه توزيع التقنية؛ كنظام لامركزي مبتكر يعالج مياه الصرف الصحي، وقابل للتطبيق تجارياً.

ووفقاً لأحد التقديرات، فإنّ تقنية المفاعل الحيوي للغشاء اللاهوائي قد تنتج 15 بالمئة من احتياجات الزراعة للمياه في المملكة، ويمكن تصدير تلك التقنية أيضًا إلى بلدان أخرى، بمجرد إثبات نجاعتها.

تقنية المفاعل الحيوي للغشاء اللاهوائي، هي تقنية عملية تم تطويرها بعقول باحثي «كاوست»، وقدرة الجامعة للشراكة مع اللاعبين الصناعيين الفاعلين لتطبيق التقنية الجديدة على نطاق واسع، بحيث يمكن تطبيقها على أرض الواقع.​