السوق
على الرغم من أن كوكبنا يحتوي على ما يقارب 1.4 مليار كيلومتر مكعب من الماء، إلا أن 97% منها مياه مالحة، و2% متجمدة على شكل أنهار جليدية، و1% فقط صالحة للشرب. لذا، فإن إعادة تدوير مياه الصرف الصحي أمر بالغ الأهمية. وتشير التقديرات إلى أن 14% فقط من مياه الصرف الصحي تُعالج عالميًا. وفي أمريكا اللاتينية وأفريقيا، تقل نسبة المياه المُعالجة عن 2%. وبناءً على توقعات بوصول الطلب العالمي على منتجات معالجة المياه إلى 59 مليار دولار بحلول عام 2013، فإن الإمكانات قد تصل إلى 420 مليار دولار. وفي الهند، يدفع التوسع الحضري الطلب على أنظمة وخدمات معالجة المياه الجديدة بمعدل سنوي يتراوح بين 10 و12%، بينما يصل هذا النمو في الصين إلى 17%.
سيزداد عدد سكان العالم من 7 مليارات نسمة اليوم إلى حوالي 10 مليارات نسمة بحلول عام 2050. وسيعيش ثلاثة أرباع سكان العالم في المدن. عمليًا، قد نحتاج إلى بناء مدينة جديدة يوميًا لكل 200 ألف نسمة إضافية على مدى الأربعين عامًا القادمة. سيُعاني إمداد مياه الشرب من ضغط هائل، مما يستلزم استثمارات ضخمة في محطات معالجة المياه. عادةً ما تُعطي الحكومات الأولوية للاستثمار في إمدادات مياه الشرب، حيث تُخصص لها تمويلًا يفوق بخمسة أضعاف التمويل المُخصص لمعالجة مياه الصرف الصحي. يُفسر هذا الخلل إلى حد كبير سبب وفاة مليوني شخص سنويًا بسبب أمراض يُمكن الوقاية منها تنتقل عبر المياه غير المُعالجة.
تُظهر دراسات البنك الدولي -مما يُثير دهشة الكثيرين- أن التلوث البرازي يتفاقم مع ازدياد ثراء الدول (وتقادم أنظمة الصرف الصحي فيها). وتعاني شبكات الصرف الصحي في معظم المناطق الحضرية من التدهور، ما يستدعي إصلاحها أو تجديدها. ففي السويد، لا تصل حوالي 30% من مياه الصرف الصحي إلى محطات المعالجة، ما يُلوث المياه الجوفية بالفيروسات والمواد الكيميائية. كما أن حوالي 17% من شبكة الصرف الصحي العامة في ألمانيا، والتي تمتد على مسافة 76 ألف كيلومتر، بحاجة إلى إعادة بناء.
قدّرت كندا أن بنيتها التحتية لمعالجة مياه الصرف الصحي ستتطلب استثمارًا إضافيًا بقيمة 80 مليار دولار على مدى السنوات الخمس عشرة القادمة لمجرد تلبية احتياجاتها المتزايدة، وربط ما يقارب 12 مليون مواطن بشبكة الصرف الصحي، واستبدال المنشآت القديمة. تحتاج كندا إلى 27 ألف كيلومتر إضافية من الأنابيب بتكلفة 300 دولار للمتر الواحد لربط المناطق غير المتصلة. تتراوح تكلفة إنشاء شبكات الصرف الصحي ومحطات معالجة المياه في المناطق الحضرية والضواحي بين 1000 دولار للفرد في الدول النامية، و8000 دولار في الدول الصناعية. في ظل هذا العجز الحكومي المفرط، يصعب تصور امتلاك السياسيين للأموال اللازمة للاستثمار في الصحة العامة بهذا القدر.
ابتكار
تدفع اللوائح الصحية الصارمة والميزانيات الحكومية المحدودة الابتكار نحو الاستثمارات التي تضمن خفض تكاليف التشغيل. ونتيجة لذلك، يزداد الإقبال على الحلول غير الكيميائية. وتشكل هذه التكاليف حاليًا 60% من تكاليف الاستثمار والتشغيل لأنظمة معالجة المياه، بما في ذلك التطهير بالأشعة فوق البنفسجية، والترشيح الغشائي، والأوزون. ومع ذلك، فإن ازدياد إعادة تدوير المياه يخلق فرصًا جديدة للصناعات الكيميائية، نظرًا لأن المياه المعاد تدويرها أكثر عرضة للتلوث البكتيري من المياه العذبة. ويُعد الكلور الخيار الكيميائي الأرخص، لكن مشغلي المحطات يبحثون عن بدائل أقل سمية.
درس بيرتيل إريكسون من أورنشولدسفيك، السويد، تدفق المياه والهواء عبر المباني، وصمم شبكة أنابيب بسيطة مزودة بصمامات لمعالجة جميع مياه الصرف الصحي في كل مبنى دون الحاجة إلى خزانات صرف صحي. يعالج نظامه المتكامل جميع النفايات من المطابخ والاستحمام والمراحيض من خلال مزيج من أنظمة التهوية واستعادة الحرارة وتنقية المياه والصرف. يهدف هذا النظام إلى القضاء على خطر التلوث مع تقليل النفقات الرأسمالية للبلديات وحماية البيئة، وخاصة المياه الجوفية. هذا النظام المتكامل محمي بسلسلة من براءات الاختراع التي تشكل أساس تقنية "SplitBox".
على الرغم من أن تكلفة النظام المبسط تبلغ حوالي 25,000 دولار أمريكي لمنزل عائلي، إلا أنه يوفر مزايا عديدة، تمامًا مثل الأنظمة الطبيعية. أولًا، يقلل النظام من الحاجة إلى الأنابيب وفنيي تركيبها والسباكين، مما يوفر تكاليف البناء. ثانيًا، يستعيد نظام SplitBox الطاقة من عمليات التجفيف، ومياه الصرف الصحي المنزلية الساخنة، وتهوية المنزل. ثالثًا، تعمل مصارف المياه في الأرضية أيضًا كقنوات تهوية لتوجيه الرطوبة الزائدة (من الحمام) إلى الغرف ذات الرطوبة المنخفضة (من غرفة النوم). رابعًا، تتم معالجة البراز والورق في نظام تجفيف خاص، حيث يُخلطان مع نفايات المطبخ العضوية. أخيرًا، تُستخلص العناصر الغذائية، وخاصة البوتاسيوم، من البول من خلال عملية ترسيب/امتصاص مُدمجة تليها أكسدة مياه الصرف الصحي، تاركةً وراءها ماءً نقيًا. يمكن بيع هذه المادة المجففة، الخالية من البكتيريا والفيروسات، في السوق كسماد. تتم إدارة هذه العملية بواسطة وحدة تحكم بمساحة 2×1×2 متر لمنزل عائلي.
التدفق النقدي الأول
أثبت السيد إريكسون وفريقه لاحقًا الجدوى الاقتصادية لهذه الوحدة المتكاملة لإدارة المياه والرطوبة والطاقة والصحة في منازل العائلات بشمال السويد. أسس شركة SplitVision AB لتسويق اختراعه. وسرعان ما تلقى طلبات من مباني سكنية، حيث قام بتكييف التصاميم الأصلية إلى وحدات نمطية ذات قدرات معالجة مصممة خصيصًا لتلبية احتياجات السكان. وكان أكبر عقد له هو معالجة مياه الصرف الصحي بالكامل لـ 42 منزلًا.
الفرصة
رغم أن وفورات تكاليف البنية التحتية تُعوض جزئيًا بالاستثمار في وحدة المعالجة التي يتم التحكم بها بواسطة صمام عبر شبكة استشعار بسيطة، إلا أن الوفورات الحقيقية تكمن في الاستغناء عن خزانات الصرف الصحي وخطوط المجاري ومحطات معالجة مياه الصرف. وهذا يوفر النفقات الرأسمالية للمنازل والبلديات على حد سواء، ويُغني عن الصيانة الدورية والاستخدام المفرط للمواد الكيميائية. وقد لا تحتاج الحكومات المحلية بعد الآن إلى الاقتراض أو رفع الضرائب أو إدارة ما يُعتبر من أسوأ المهام على الإطلاق: معالجة نفايات الآخرين. وأشارت دراسة أولية إلى أن تمبكتو، عاصمة بوتان، يُمكنها توفير ما يصل إلى 140 مليون دولار أمريكي من الاستثمارات إذا اعتمدت المنازل والشقق والمكاتب هذه التقنية.
لا تقتصر معاناة المستوطنات البشرية على النفايات الخام غير المعالجة فحسب، بل تواجه مزارع الماشية والخنازير المشكلة نفسها، بل وأحيانًا بشكل أكثر حدة. وقد وظّف فريق شركة SplitVision AB خبرته في معالجة روث الحيوانات باستخدام جهاز SplitBox-Agri البسيط، الذي يُركّب داخل حاوية بطول 40 قدمًا، ليحل محل خزانات التخزين الخارجية الكبيرة التي تُعدّ مصدرًا رئيسيًا لتلوث الهواء. يُقلّل هذا النظام تكاليف النقل بنسبة 90%، ويُزيل خطر تلوث المياه الجوفية، ويُوفّر مياهًا عالية الجودة للري، بالإضافة إلى سماد جاف ذي قيمة تجارية مُثبتة. يُقدّم جهاز SplitBox نموذجًا تجاريًا مبتكرًا، يُغني عن الاستثمارات الضخمة والوظائف غير المُريحة، مما يُتيح توفير الأموال التي يُمكن توجيهها نحو احتياجات أكثر إلحاحًا ومهن أكثر إرضاءً.
مزيد من المعلومات حول هذه القضية:
www.wipo.int/pctdb/en/wo.jsp?wo=1999045213
www.sumobrain.com/patents/wipo/Flow-regulator-in-surface-water/WO1998028499.html
