استخدامات الماء في الصناعة وأهميتها

أهمية الماء في القطاع الصناعي

تتجلى قيمة الماء في القطاع الصناعي من خلال استخدامه في مجموعة متنوعة من المنتجات، وفيما يلي سنستعرض هذه الاستخدامات:

إنتاج الأجهزة اليومية

يُستخدم الماء النقي في تصنيع أشباه الموصلات والرقائق، التي تُعتبر جزءاً لا يتجزأ من حياتنا اليومية؛ حيث توجد في الحواسيب والهواتف المحمولة والمركبات وغيرها. يدخل الماء في جميع مراحل عمليات تصنيع هذه الرقائق، بما في ذلك مرحلة تنظيف رقائق السيليكون من الشوائب.

على سبيل المثال، تتطلب عملية إنتاج رقاقة واحدة بحجم حوالي 20 سم نحو 7,570 لترًا من الماء النقي. يسعى منتجو أشباه الموصلات لتقليل كمية الماء المطلوبة أثناء التصنيع من خلال تطبيق أساليب إعادة التدوير.

أنظمة التبريد

تعتمد الأجهزة التكنولوجية المختلفة على أنظمة التبريد للتخلص من الحرارة المتولدة عن العمليات الداخلية أو من المعدات ذاتها. غالباً ما يستخدم الماء كالسائل الرئيسي في هذه الأنظمة لأداء وظيفتها بشكل فعال.

قطاع النفط والغاز

يُعتبر الماء أحد الموارد الأساسية المستخدمة في استخراج الفحم والغاز الطبيعي والنفط واليورانيوم، بالإضافة إلى المياه المستخدمة في آبار الغاز والنفط وبرك طين الفحم.

تُستخدم كميات هائلة من الماء في قطاع النفط، ليس فقط لأغراض الاستخراج، بل أيضاً في المراحل اللاحقة مثل المصافي والبتروكيميائيات. تشمل الاستخدامات الشائعة: مياه الحقن، مياه الإنتاج، مياه المعالجة، مياه الصرف الصحي، مياه الأمطار، مياه التبريد، ومياه تنظيف الخزانات، وغيرها.

الماء كمذيب

تُستخدم المصانع الماء كمذيب بشكل متكرر، حيث يُعتبر الماء أحد المواد الكيميائية القابلة للاستخدام لتخفيف أو إذابة مواد أخرى. يُطلق على الماء لقب “المذيب العالمي” لقدرته الفائقة على إذابة مجموعة واسعة من المواد مقارنة بالسوائل الأخرى، ما يجعله حيوياً في الصناعات التحويلية الخاصة بفصل المعادن الثمينة والكيماويات.

الحد من التلوث

بينما يركز معظم المنتجين على تحقيق العوائد المالية من عملياتهم الصناعية، هناك فئة أخرى تعطي الأولوية لجعل عملياتها أكثر صداقة للبيئة. لذلك، تعتمد هذه الفئة تقنيات للحد من الملوثات وتقليل تأثير الغازات الضارة مثل ثاني أكسيد الكربون والزئبق والكبريت، مما يستلزم استخدام كميات كبيرة من الماء.

إنتاج المواد الغذائية والمشروبات

تتطلب الأطعمة والمشروبات التي يستهلكها الإنسان يومياً كميات كبيرة من الماء، خاصةً تلك التي تخضع لعمليات معالجة متعددة، مقارنةً بالمنتجات الطبيعية. على سبيل المثال، يتطلب إنتاج شطيرة جبن صغيرة حوالي 212 لتراً من الماء.

أما بالنسبة للحوم، كالبقر والدجاج، فإن تصنيعها يحتاج بما يقرب من 25,728 لترًا من الماء لكل كيلوغرام. يدخل الماء المستخدم في هذه الصناعات كجزء من المكونات، وآلات التنظيف، والغلي، والتبريد، والنقل.

إنتاج الطاقة الكهربائية

يمكن الحصول على الطاقة الكهربائية من عدة مصادر، أحدها الماء، والذي يُعرف بالطاقة الكهرومائية، وغالباً ما تُستخدم في المناطق القريبة من الأنهار التي تحتوي على سدود.

تشابه آلية عمل محطات الطاقة التي تعمل بالفحم مع تلك التي تعمل بالطاقة الكهرومائية، حيث تعتمد كلاهما على التوربينات التي تحتاج إلى مصدر طاقة لتشغيلها، وغالباً ما يكون هذا المصدر متعلقاً بمحطات الطاقة الكهرومائية.

تحتوي السدود على ممر مائي يُساعد على زيادة تدفق المياه، وعندما يتدفق الماء عبر هذا الممر، يتم توجيهه نحو مراوح التوربين. تؤدي قوة تدفق المياه إلى تشغيل التوربينات، مما يدير العمود المعدني المتصل بالمولد الكهربائي، وبالتالي إنتاج الكهرباء.

إنتاج اللب والورق

تتطلب عملية تصنيع اللب (المستخدم في صناعة الورق) والورق ملايين اللترات من الماء لضمان سلاسة المنتج النهائي. كما أن الماء يلعب دوراً مهماً في حماية آلات صناعة الورق من التلف خلال العملية الإنتاجية.

ومن الجدير بالذكر أن استخدام الماء يتجاوز 85% في المراحل الثلاث الأساسية لإنتاج الورق، وهي: صناعة اللب، معالجة اللب، وتصنيع الورق أو الورق المقوى.