- تميل النقاشات حول العمل المناخي إلى التركيز على مصادر الطاقة المتجددة وانبعاثات الكربون، لكن الماء يُعد أيضًا عنصرًا أساسيًا في عملية التحول الطاقي.
- يمكن للتقنيات الموفّرة للمياه أن توفّر كميات هائلة من المياه عالميًا كل عام، مع تقليل الطاقة والكربون اللازمين لضخّها وتسخينها ومعالجتها ونقلها.
- إن تبنّي التقنيات التي تمكّننا من استخدام المياه والطاقة بكفاءة وذكاء أكبر يمكن أن يسرّع إزالة الكربون ويساعد في تحقيق صافي انبعاثات صفرية.
غالبًا ما يدور الحديث العالمي حول العمل المناخي حول غيغاواط من الطاقة المتجددة وغيغاطن من انبعاثات الكربون التي تم تجنبها. لكن هناك مقياسًا ثالثًا — نادرًا ما يُناقش، ومع ذلك لا يقل أهمية: غيغاليترات من المياه.
الماء هو العملة الخفية للتحول في مجال الطاقة، فهو مدمج في كل كيلوواط يتم توليده، وكل بطارية يتم إنتاجها، وكل مركز بيانات يتم تبريده.
والحقيقة المدهشة هي أن التقنيات الموفّرة للمياه يمكن أن توفّر عشرات المليارات من الأمتار المكعبة من المياه عالميًا كل عام، مع تقليل الطاقة والكربون المطلوبين لضخّها وتسخينها ومعالجتها ونقلها في الوقت نفسه.
إنقاذ المياه وسيلة قوية لتسريع إزالة الكربون
في عالم يواجه ندرة متزايدة في المياه، أو ما سمّته جامعة الأمم المتحدة “الإفلاس المائي”، تمثّل هذه الغيغاليترات من المياه المُوفَّرة أحد أقوى المسارات لتسريع إزالة الكربون.
ما نغفله غالبًا هو أن أنظمة المياه هي في جوهرها أنظمة طاقة، وأن أنظمة الطاقة تعتمد بشكل عميق على المياه.
فكل لتر من المياه يتحرك عبر الأنابيب يجب ضخه أو تسخينه أو معالجته أو تبريده. وكل كيلوواط يتم توليده في محطة طاقة، وكل لوح شمسي يتم تصنيعه، وكل بطارية أو شريحة إلكترونية يتم إنتاجها، يعتمد على المياه في مرحلة ما من دورة حياته.
هذا يخلق ارتباطًا قويًا قد لا يكون واضحًا دائمًا: كل وحدة من المياه يتم توفيرها تسهم مباشرة في توفير الطاقة، والذي بدوره يقلل من انبعاثات الكربون.
يقع هذا الترابط في صميم العلاقة بين الماء والطاقة والغذاء. وقد حذّر تقرير حديث لمعهد وكلية الاكتواريين من أن الإخفاقات في هذا الترابط قد تقلّص الاقتصاد العالمي إلى النصف بحلول نهاية هذا القرن.
يمكن لنقص المياه أن يوقف محطات الطاقة؛ كما يمكن لانعدام أمن الطاقة أن يشلّ إنتاج الغذاء؛ ويمكن للإفراط في الاستخدام الزراعي أن يجفّف مناطق بأكملها؛ وتصبح ندرة المياه مشكلة متزايدة في بعض المناطق. وتُبرز هذه المخاطر المتداخلة أهمية فهم العلاقة بين الماء والطاقة والغذاء.
كيف يمكن لتقنيات كفاءة المياه أن تسرّع إزالة الكربون
ورغم هذه التحديات المتشابكة، يكمن أحد أكثر الفرص إغفالًا في التحول الطاقي في إمكانات التقنيات الموفّرة للمياه لتسريع إزالة الكربون.
لنأخذ الزراعة كمثال، وهي القطاع الأكثر استهلاكًا للمياه. فقد اعتمد المزارعون طويلًا على أنظمة ري تقليدية تهدر كميات هائلة بسبب التبخر والتسرب والجريان السطحي. لكن الابتكارات مثل الري بالتنقيط، وأجهزة استشعار رطوبة التربة الدقيقة، والمضخات التي تعمل بالطاقة الشمسية، تتيح للمزارعين استخدام الكمية اللازمة فقط من المياه وفي الوقت المناسب.
هذه التقنيات لا توفر المياه فحسب، بل تقلل بشكل كبير من الطاقة اللازمة لضخّها ونقلها. كما تذهب الأنظمة الزراعية الشمسية (Agrovoltaics) إلى أبعد من ذلك، حيث توضع الألواح الشمسية فوق الحقول لتوفير الظل للمحاصيل، ما يقلل من الطلب على المياه وخسائر التبخر، وفي الوقت نفسه تولّد كهرباء نظيفة، محولة الأراضي الزراعية إلى حل مناخي مزدوج الاستخدام.
ويحدث تحول مماثل في القطاع الصناعي. فقد كانت المصانع ومحطات الطاقة تاريخيًا من أكبر مستخدمي المياه في العالم، خاصة لأغراض التبريد. وعندما تضرب موجات الجفاف، تصبح هذه المنشآت عرضة للخطر، وقد تتوقف سلاسل التوريد.
لكن أنظمة التبريد المغلقة، وأبراج التبريد الهجينة، وتقنيات إعادة تدوير مياه الصرف، تغيّر هذه المعادلة من خلال تمكين المنشآت من إعادة استخدام المياه مرارًا، مما يقلل من استهلاكها ويحدّ من تعرضها لمخاطر المناخ.
كما أن العديد من هذه التقنيات يقلل أيضًا من الطاقة اللازمة للمعالجة والتبريد، ويخفض الانبعاثات. وفي الوقت نفسه، تتيح تقنيات التحسين الرقمي للمصانع ضبط عملياتها بدقة والتخلص من أوجه القصور في استخدام المياه والطاقة.
وتضيف المدن بُعدًا آخر لهذه القصة. إذ يُقدَّر أن استهلاك الطاقة المرتبط بمعالجة المياه يصل إلى 5.4% من إجمالي الطلب العالمي على الكهرباء. كما أن التسربات، والأجهزة غير الفعالة، وأنظمة الشبكات القديمة، تهدر المياه والطاقة يوميًا بشكل غير مرئي.
لكن العدادات الذكية، والكشف الفوري عن التسربات، والأجهزة عالية الكفاءة، تُحدث ثورة هادئة في استخدام الموارد داخل المدن. فعندما تستخدم الأسر مياهًا أقل، خاصة المياه الساخنة، فإنها تقلل من الطلب على المياه والطاقة اللازمة لتسخينها. وعندما تقلل المرافق من التسربات، فإنها تقلل أيضًا من الكهرباء المستخدمة في ضخ ومعالجة المياه المفقودة. ومع ملايين المستخدمين، تتراكم هذه المكاسب بسرعة.
حلول قابلة للتوسع لتقليل استخدام المياه عبر القطاعات
تُظهر هذه الأمثلة مجتمعة لماذا تبرز بعض التقنيات الموفّرة للمياه من حيث تأثيرها وقابليتها للتوسع.
في الزراعة، يمكن لأنظمة الري بالتنقيط والري الدقيق أن تقلل من سحب المياه بنسبة تصل إلى 70-80%، مع تقليل الكهرباء اللازمة للضخ، كما توفّر الأنظمة الزراعية الشمسية ميزة مزدوجة تتمثل في إنتاج الطاقة المتجددة مع تقليل الطلب على المياه.
فعلى سبيل المثال، يتيح استخدام تقنية الترطيب والتجفيف المتناوب في زراعة الأرز توفير 30-40% من المياه، والنسبة نفسها من الطاقة اللازمة للضخ، مع تقليل انبعاثات الغازات الدفيئة بنسبة تصل إلى 70% عند دمجها مع ممارسات زراعية مستدامة أخرى.
وفي البيئات الصناعية، توفّر أنظمة التبريد المغلقة، وإعادة تدوير مياه الصرف، وتقنيات المعالجة بالغشاء، تخفيضات تصل إلى 50% في استخدام المياه، مع تحسين كفاءة الطاقة وتقليل الانبعاثات الناتجة عن إدارة الحرارة.
أما في المدن، فتثبت العدادات الذكية وأنظمة كشف التسرب والأجهزة عالية الكفاءة فعاليتها من حيث التكلفة، حيث تقلل من المياه والطاقة اللازمة لمعالجتها وتوزيعها. وبشكل جماعي، يمكن لهذه التقنيات أن توفّر غيغاليترات من المياه وتسرّع التحول نحو أنظمة طاقة خالية من الانبعاثات.
وفي الوقت نفسه، تظهر طبقة تكنولوجية جديدة عبر نظام الماء-الطاقة-الغذاء بأكمله: الذكاء الاصطناعي.
فبينما يتركّز الكثير من الاهتمام على الاستهلاك الكبير للطاقة والمياه في تطوير الذكاء الاصطناعي، يتم استخدامه أيضًا لتحسين استخدام المياه بدقة وسرعة لا يمكن للبشر تحقيقها — من التنبؤ باحتياجات الري في المزارع، إلى تحسين أنظمة التبريد الصناعية وإعادة تدوير المياه، وصولًا إلى مساعدة المدن في كشف التسربات والتنبؤ بالطلب وتقليل خسائر المياه واستهلاك الكهرباء.
تحوّل هذه الأنظمة الذكية ملايين نقاط البيانات إلى قرارات فورية تقلل الهدر وتخفض استهلاك الطاقة وتعزز القدرة على الصمود. وبذلك، يصبح الذكاء الاصطناعي عاملًا أساسيًا في تسريع كفاءة المياه وإزالة الكربون، من خلال الربط بينهما عبر عمليات أكثر ذكاءً وإدارة متكاملة للموارد.
ومن هذا المنظور، فإن تقنيات كفاءة المياه ليست مجرد أدوات للحفاظ على الموارد، بل هي آليات لإزالة الكربون. فهي تخلق تأثيرًا مضاعفًا: توفير المياه يوفر الطاقة، وتوفير الاثنين يقلل الكربون.
هذه “الكفاءة المشتركة” تُعد واحدة من أكثر الاستراتيجيات المناخية فعالية من حيث التكلفة وقابلية التوسع، ومع ذلك لم تحظَ إلا بجزء بسيط من الاهتمام مقارنة بحلول مناخية أخرى.
ولتحقيق الإمكانات الكاملة لهذا الترابط، يجب أن تواكب السياسات التطورات التكنولوجية. فقد ظلت تخطيط المياه والطاقة تاريخيًا في عوالم بيروقراطية منفصلة، تديرها جهات مختلفة وتخضع لسياسات وتمويل منفصلين.
هذا التشتت يحجب أوجه التكامل بين النظامين. كما أن الشركات غالبًا ما تتابع مؤشرات المياه والطاقة بشكل منفصل، ما يؤدي إلى تفويت فرص تحسينهما معًا.
المطلوب هو نهج متكامل يعترف بأنه لا يمكن فصل المياه عن الطاقة في عالم يزداد احترارًا.
تسريع التقدم في تقليل استخدام المياه والطاقة
يمكن للحكومات تسريع التقدم من خلال مواءمة الأطر التنظيمية، وتمكين التخطيط المشترك بين هيئات المياه والطاقة، وتقديم حوافز تكافئ التخفيضات المتزامنة في استهلاك المياه والطاقة.
كما يمكن للمستثمرين والممولين إدماج الكفاءة المشتركة بين المياه والطاقة ضمن معايير السندات الخضراء والقروض المرتبطة بالاستدامة. ويمكن لمزودي التكنولوجيا تصميم أنظمة متكاملة تراقب أداء المياه والطاقة معًا، مما يمنح الأسر والمدن والصناعات رؤى فورية حول تأثير قراراتهم على الموارد.
ومع تزايد العناوين المتعلقة بإجهاد المياه والصراعات المرتبطة بها، تبرز فرصة لنشر رسائل تحفّز الجمهور والقادة السياسيين.
“
مستقبل إزالة الكربون ليس أخضر فقط؛ بل أزرق أيضًا
”
والأهم من ذلك، يجب أن يرتفع الوعي العام لمواكبة حجم التحدي. فالناس يفهمون فواتير الكهرباء، لكن قلة منهم تدرك الطاقة الكامنة في كل لتر من المياه التي يستهلكونها. ويمكن للحملات التوعوية والمناهج الدراسية وبرامج المرافق أن تسد هذه الفجوة، وتمكّن الأفراد من اتخاذ قرارات تدعم أمن المياه والعمل المناخي.
غالبًا ما يُوصَف التحول الطاقي بأنه سباق مع الزمن، لكنه أيضًا سباق لتأمين المياه اللازمة لدعم هذه الأنظمة. ومن هذا المنطلق، فإن مستقبل إزالة الكربون ليس أخضر فقط؛ بل أزرق أيضًا.
لا يمكن للعالم تحقيق صافي انبعاثات صفرية دون الوصول أيضًا إلى توازن أكثر استدامة مع موارده المائية. ومن خلال إدراك الترابط العميق بين المياه والطاقة، واعتماد التقنيات التي تمكّننا من استخدامهما بذكاء أكبر، يمكننا بناء مستقبل أكثر قدرة على الصمود وأكثر استدامة، وفي نهاية المطاف أكثر ازدهارًا.
