تمتلك موريتانيا مساحات واسعة من الأراضي التي تتميز بتعرضها الشديد للإشعاع الشمسي مما يجعلها وجهة مشجعة لمشاريع الطاقة الشمسية حيث يتراوح معدل الاشعاع الشمسي على السطح الأفقي في موريتانيا ما بين 4.9 و 6.5 كيلوواط ساعة/م2/اليوم .
تمتاز موريتانيا بطبيعة صحراوية ذات مصادر مياه محدودة للغاية، فطرق الري الحالية في الواحات المتوفرة هي طرق تقليدية وتسبب فقدانا كبيرا للمياه مما يؤدي الى تصحر الواحات وبالتالي تدمير الزراعة والثروة الحيوانية واللذان يعتبران من اهم مقومات الاقتصاد الموريتاني.
فهرس
واحات موريتانيا
الواحة في علم الجغرافيا هي منطقة خصبة ومثمرة في بيئة صحراوية قاحلة. تمتلك الواحات مناخاً خاصاً بها والذي يسبب “تأثير الواحة” “oasis effect” مما يعني أن درجة الحرارة المحيطة بالواحة تكون أكثر برودة من الصحراء المحيطة. تمتاز الواحات بقدرتها على التكيف في البيئات القاسية حيث تعتبر أدوات فعالة جداً لمحاربة التصحر في البيئات القاحلة. تحتوي الصحراء العربية على العديد من الأحواض الهيدروجيولوجية والتي تتوزع عبر العديد من البلدان ومنها موريتانيا.
تتوزع الواحات في موريتانيا على أربعة مناطق رئيسية: «أدرار»، و «تكانت»، و «عصابة»، و «الهودا». و تعد أشجار النخيل جوهر الواحات الحقيقي فهي مرتبطة بتراث وثقافة وجذور الموريتانيين. تمتلك الواحات الموريتانية حوالي 2.4 مليون شجرة نخيل موزعة على المناطق الأربعة المذكورة سابقاً، وتساهم موريتانيا بنسبة تصل الى 10.7% من إنتاج النخيل في المغرب العربي. الشكل 1 يوضح توزيع الواحات في كل من منطقتي أدرار وتكانت:
تتوافر المياه في الواحات الموريتانية على شكل مياه جوفية موزعة على طول الوديان، وتتم تغذية هذه المياه الجوفية عن طريق الترشيح الذي يحصل لمياه الأمطار الغزيرة. إن المضخات اليدوية باستخدام الأدوات البدائية مثل الشادوف تعد الطريقة الأكثر شيوعاً في مناطق الواحات لرفع المياه، أما الخيار الآخر فيتمثل باستخدام مولدات الديزل. بالرغم من الفائدة الكبيرة لاستخدام مولدات الديزل، إلا أنّ لها آثاراً سلبية على الصحة والبيئة بالإضافة إلى آثارها على الري بسبب التسرب المحتمل للزيوت و الوقود على المزروعات.
في منطقة «أدرار» على سبيل المثال، حوالي 5% من المياه الموجودة في الآبار يتم ضخها باستخدام مولدات الديزل أو الجازولين. تتميز الآبار في هذه المنطقة بشكلها الدائري، حيث يتراوح قطرها الداخلي ما بين 0.8 و 2 مترا. أما عمقها فيتراوح ما بين 8 و 16 مترا، ويبلغ تدفق المياه في الآبار في منطقة «أدرار» 2.2 م3/ساعة و 1.8 م3/ساعة في «تكانت». إن إمكانية تدفق الماه في الآبار تصل في اليوم بمعدل 48 م3بناء على هذه القيم.
التحديات في مناطق الواحاتتواجه الواحات الموريتانية تحديات من الناحية الطبيعية والناحية التقنية. إن موقع هذه الواحات في الصحراء يجعلها تعاني الى حد ما من ظروف جوية قاسية وصعبة مثل الجفاف وارتفاع درجات الحرارة العالية. أما التحديات التقنية فهي مرتبطة بممارسات زراعية تقليدية وغير فعالة مثل الري السطحي. بشكل عام، يفتقر المزارعون إلى الوعي والمعرفة بتقنيات زراعة النخيل الحديثة بالإضافة إلى نقص ادارة المياه المتاحة. في غضون ذلك ، تعاني موريتانيا من الجفاف منذ السبعينات والذي جعل المزارعون إلى اللجوء إلى استخدام طرق ضخ يدوية وأيضاً مضخات الديزل لاستخراج المياه الجوفية. في ذلك الوقت، قدرة المضخات المتوافرة كانت أعلى من المفترض أن تكون عليه وبالتالي يمكن لهذه العملية أن تؤدي إلى نضوب الآبار.
موضوع الدراسة
تقترح الدراسة عددا من أنظمة الضخ الكهروضوئي PV Pumping التي تم تصميمها وتحليلها من الناحيتين الاقتصادية والتقنية لواحة تقع في مدينة أطار في منطقة أدرار في موريتانيا تدعى «واحة الطواز»، يتكون نظام الري الكهروضوئي بشكل أساسي -الغير مربوط بنظام تخزين الكهرباء- من الالواح الشمسية، العاكس الشمسي الذي يحول التيار المستمر الى تيار متردد، نظام المضخة- المحرك الكهربائي بالإضافة الى خزان المياه. يتكون النظام المقترح من ثمان مناطق من أشجار النخيل ، على وجه التحديد ، هناك 8 آبار، كل بئر يضخ المياه من خلال نظام توزيع المياه الذي يملأ الخزانات التي تروي أشجار النخيل. الشكل 2 يوضح رسماً تخطيطياً عاما لتوزيع المياه للري في التصميم المقترح:
الهدف الرئيسي لهذه الدراسة هو تقديم طريقة مستدامة يمكن لها أن تساعد في إبطاء عملية التصحر، حيث إنّ الواحات الموريتانية لم يتم تبنيها من قبل لأي دراسة تضم أنظمة الضخ الكهروضوئية لذلك يحتوي البحث على معلومات وخصائص قيّمة عن الواحات والتي يمكن أن تساعد في البحوث الزراعية في المستقبل والتي يمكن أيضا اعتبارها مرجعاً جيداً لمن يود أن يستثمر في هذا المجال.
واحة الطواز
تم اختيار واحة الطواز كدراسة حالة للنظام الري الكهروضوئي المقترح، تعتبر هذه الواحة من أكبر الواحات إنتاجاً للتمور في موريتانيا كما تمتاز بوفرة مياه آبارها. وتتكون هذه الواحة من ثلاثة أقسام: أغادير، والبطحاء، ولميلح. حيث تحتوي على قرابة 20 الف شجرة نخيل. ويصل الإشعاع الشمسي الى 5.67 كيلوواط ساعة في المتر المربع. تم تصميم نظام ري كهروضوئي لكل بئر من الآبار، بحيث أن كل بئر يمتلك عددا من الألواح الشمسية التي تغذي المضخة الكهربائية بواسطة العاكس ومن ثم ضخ المياه في شبكة توزيع مياه لملئ عددا من خزانات المياه التي يمكن بواسطتها ري أشجار النخيل في فترة سقايتها المناسبة. الشكل 3 يوضح مواقع الآبار والأواح الشمسية بالإضافة إلى خطوط نقل المياه من الآبار الى مناطق أشجار النخيل:
نتائج الدراسة
توصلت النتائج أن النظام الكلي المتكوّن من ثمانية آبار يحتاج الى قدرة الواح شمسية كهروضوئية تصل الى 142.8 كيلو واط من تقنية الفلم الرقيق الشمسي لتغذية مضخات كهربائية بقدرة 83.5 كيلو واط لها القدرة على ضخ مياه بسعة 80% من مياه الآبار، كما وصلت عدد الخزانات الألياف الزجاجية الى 250 خزان، كل خزان يمتلك سعة 4 متر مكعب، وله القدرة على ري 100 شجرة نخيل موزعة على قرابة 1 هكتار. بلغت تكلفة المياه التي يتم ضخها بواسطة الري الكهروضوئي الى 20.71 سنت لكل متر مكعب حسب الدراسة
يمكنكم الوصول للدراسة كاملة هنا.
فريق الدراسة
قسم هندسة الطاقة والبيئة, جامعة النجاح الوطنية/ نابلس/ فلسطين.
تامر خطيب: t.khatib@najah.edu
علياء صالح: alia.saleh@stu.najah.edu
شيماء عيد: shaymaa.eid@stu.najah.edu
منيرة صلاح: m.salah@stu.najah.edu
نتمنى لكم يوما مشمساً!
