انبوب منخفض القطارة

انبوب منخفض القطارة

ممدوح شلبى.

يمكن تنفيذ مشروع منخفض القطارة من خلال انشاء انبوب من البحر الى المنخفض بطول 80 كيلو مترا , حيث يتطلب الامر ملأ هذا الانبوب بالماء لمرة واحدة من اوله الى اخره , وبعد ذلك يتم تشغيل المشروع الى مالا نهاية اعتمادا على فارق المنسوب بين البحر المتوسط وبين منخفض القطارة المقدر بنحو 75 مترا، فالماء ينساب من البحر الى المنخفض عبر الانبوب الذى يتركب فيه عند المقدمة توربية لتوليد الكهرباء.

والحقيقة ان هذه الفكرة تبدو سهلة جدا لدرجة ان لا احد انتبه اليها, واننى لم اتوصل اليها رغم بساطتها الا بعد الانشغال لنحو عشر سنوات فى اختراع مصاعد قطارة الهيدروليكية والذى يبدو انه اختراع طموح وغير تقليدى الا ان تنفيذ المشروع بنظام الانبوب يبدو اكثر عملية واقرب الى استثمار المشروع فى سنوات قليلة هى مدة تنفيذ انشاء هذا الانبوب.

ومن المضحك اننى خضت تجربة تسجيل براءة اختراع محلية وعالمية لاختراعى المسمى انابيب الكتلة  وقد تأكدت بعد ثلاثة اشهر من خطأه الهندسى طبقا لقاعدة الاوانى المستطرقة فقد كنت انظر الى هذه الانابيب باعتبارها مغلقة عكس الاوانى المستطرقة المفتوحة من اعلى ولكن هذا كان تسرعا منى وربما كان سبب ذلك رغبتى فى انجاز شيئ, ولعلى اكون فخورا بهذا الخطأ الهندسى الان فلولاه لما توصلت الى فكرة تنفيذ مشروع منخفض القطارة بهذه البساطة المطلقة.

فالمشروع عبارة عن خط انابيب لا غير واملى ان يتحمس احد اليه وخاصة ان ازمة الطاقة بدأت تؤثر علينا فى مصر نظرا لتناقص المخزون المصرى من البترول،  وبداية يجب ان نحدد قطر هذا الانبوب وامكانية انشاءه بميزانية عادية كأى مشروع كهربى , وهذا من وجهى نظرى هو ما ينبغى ان ننشغل به لبعض الوقت.

يجب ان نصل الى افضل تصميم لهذا الانبوب, وايضا ينبغى الا نهمل امكانية انشاء عدد من الانابيب وليس انبوب واحد لان المطلوب تصريف مياه كثيرة الى منخفض القطارة فمساحته نحو 20 الف كيلو متر مربع, وهى جميعها غير مستخدمة او مستثمره ليس فى عصرنا هذا فقط ولكن عبر العصور وذلك لملوحة تربته فهى غير صالحة للزراعة, واحتواء اجزاء منه على ركام من الملح الحجرى الذى يحول دون استخدامه كبحيرة عذبة على فرض توفر فائض مياة من نهر النيل.

وعندما ننظر الى واحتين احدهما فى شرق المنخفض اسمها واحة المغرة والثانية فى غرب المنخفض وهى واحة قارة واذا عرفنا ان عدد سكان كل منهما بالعشرات وليس بالمئات وانهما آخر مناطق العمران حيث يبدأ منخفض القطارة من بعدهما موحشا  وبلا نفع لادركنا اهمية انشاء بحيرة فى منخفض القطارة فهى احياء لنحو 2 فى المائة من مساحة مصر, وان تأثير هذه البحيرة يمتد الى كل مكان فيما حولها من صحراء كالحة بما يسمح بتلطيف اجواءها قليلا لتتيح الظروف للنباتات البرية ان تنمو وتزدهر, هذه على الاقل ربما تكون احدى دوافعنا كمصريين فى التفكير فى مشروع منخفض القطارة والانشغال به والمطالبة بتنفيذه وهو مطلب نشترك جميعا فيه حتى اننا من الممكن ان نسمى هذا بهوس منخفض القطارة.

هضبة الساحل الشمالى

قطر الانبوب

اذا كانت المادة المستخدمة فى تصنيع الانبوب هى الاسمنت الغير مسامى فان المهندسين قد يجدوا حلا هندسيا يسمح بتوسيع قطر هذا الانبوب وربما كان قطر21  مترا هو اقصى قطر يمكن الوصول اليه, ويمكن ان نحسب قدرة هذا الانبوب على تصريف الماء علما بان سرعة الماء هى 1 متر فى الثانية.

مساحة مقطع الانبوب = مربع نصف القطر ( 10.5 × 10.5 ) × 22 ÷ 7 = 346.5 متر مربع تقريبا

وهذا هو التصرف فى الثانية.

واذا كان فارق المنسوب بين البحر التوسط ومنخفض القطارة هو 75 مترا
واذا كانت كثافة الماء المالح 1035 كجم للمتر المكعب .
فيمكن حساب القدرة بالحصان والميجا وات على النحو التالى :ـ
القدرة بالحصان = فارق المنسوب ( 75 م ) × الكثافة ( 1035 كجم ) × التصرف 346.5 م مكعب ) × الزمن ( 1 ثانية ) ÷ 75 = 358627.5 حصان .
القدرة بالميجا وات = القدرة بالحصان (358627.5) × 0.745 ÷ 1000 = 267.17 ميجا وات.

وهو ما يعنى ان الكيلو متر من الانبوب يكون سببا فى انتاج حوالى 3.3 ميجا وات.

واذا عرفنا ان تربينة الرياح العملاقة بقطر 2000 متر ترتفع عن الارض على عامود طوله اكثر من كيلو متر وهى تنتج 6 ميجا وات, ونظرا لتذبذب الرياح فانها تعمل ثلث اليوم فقط، عندئذ نستطيع ان نقول ان تكلفة انشاء هذا الانبوب مساوية لانشاء عدد من تربينات الرياح العملاقة لتنتج نفس الطاقة الكهربية وربما اكثر اقتصادية, نظرا لان تكلفة انشاء عامود التربيتة الواحدة قد يكون مساويا لانشاء ثلاثة اضعاف طوله بالنسبة الى الانبوب لانه افقى وليس رأسيا.

وميزة مشروع منخفض القطارة ايضا انه مشروع تنموى متكامل وابسط اشكال الاستثمار هى استثمار الملح المتخلف عن عملية البخر علما بان اسعار الملح عالميا تتحدد بسعر الطاقة وهو يشهد ارتفاعا جنونيا, كذلك فان كل الاسماك التى تدخل فى هذا الانبوب من الممكن احتجازها عندما تصل الى المنخفض من خلال آلية تسمح بجمع الاسماك بطريقة سهلة, ولعل انتاج الاسماك نفسه بهذه الوفرة يكون سببا اساسيا لانشاء هذا الانبوب نظرا لارباحه الفائقة.

صيد الاسماك

عندما تصل المياه الى آخر الانبوب لتدخل فى المنخفض فان هذا الانبوب يصب المياه فى انبوب افقى من منتصفه, تماما مثل الشوكة او المسطرة حرف تى، هذا الانبوب الافقى ينفتح فيه 307 ماسورة تصريف،  قطر كل منها 1.2 متر, ويتم تركيب شبكة على شكل حقيبة تكون معلقة على فوهة كل انبوب تصريف، ويقوم العامل برفع كل شبكة على حدة وافراغ محتوياتها من الاسماك ثم اعادتها مرة اخرى على فوهه الانبوب وهكذا مع كل الانابيب حتى ينتهى منها تماما, ثم يعود مرة اخرى لاعادة نفس العملية على مدار اليوم ليلا ونهارا والى الابد

تقدير انتاج الاسماك

ان التصرف 346.5 متر مكعب من الماء فى الثانية, فاذا كان هذا الماء الكثير يحتوى على كيلو جرام واحد من الاسماك فى الثانية, فان انتاج الاسماك يصل الى نحو 86 طن يوميا واذا كان سعر الكيلو جرام عشرة جنيهات باعتباره سعر الجملة، فان العائد اليومى من الاسماك يصل لنحو 860 الف جنيه.

وهذا يعطينا فكرة مبسطة عن قدرة هذا المورد على تسديد تكلفة انشاء الانبوب فى اقل وقت, بل ان الامر يبدو انه اقتصادى تماما اذا كان الهدف من هذا المشروع صيد الاسماك فقط.

ان الامر لا يتضمن اى مبالغة, بل اننى اعتمدت فى تقديرى على كمية اسماك اقل من المتوقع.

تنفيذ المشروع

ان عثره ايجاد الماء الكافى لملأ الانبوب من اوله الى اخره يمكن حلها عن طريق انشاء انبوب موازى من البحر الى المنخفض بقطر 3 امتار واستخدام مضخات ماء لرفع ماء البحر فيه بحيث تصل الى حافة منخفض القطارة حيث يتم ملأ الانبوب من هذه النقطة باعتبارها اطول نقطة فى الانبوب، وعملية ملأ الانبوب قد تستغرق عدة اشهر, وبعد ان يمتلأ الانبوب الكبير يتم تشغيل المشروع على الفور لانتاج 267 ميجا وات.

اما الانبوب الصغير فيظل باقيا لامكان استخدامه عكسيا بحيث ينقل الماء شديد الملوحة من بحيرة منخفض القطارة الى ساحل البحر المتوسط لمعاجته بالتنبخير الصناعى لانتاج الملح ومن ثم استثماره سواء ببيعه داخل مصر او تصديره الى الخارج, وهذا الماء شديد الملوحة يُسميه العلماء السائل المعدنى لانه ليس ماءا حيث تصل الملوحه فيه الى درجة التبلور, وهى حوالى 29.4 فى المائة ملح, وهى تعادل عشر اضعاف ملوحة ماء البحر العادية, وعندما يصل الماء المالح الى درجة التبلور - وهذه العملية تتم فى المنخفض بتأثير اشعة الشمس - فان معاجته حراريا بعد ذلك تكون بسيطة جدا واقتصادية, بحيث تكون تكلفة هذا الملح هى الاكثر اقتصادية من كافة الوسائل الاخرى, علما بان الماء المتصرف الى منخفض القطارة والبالغ نحو 346.5 متر مكعب من الماء فى الثانية الواحدة يحتوى على 10 طن من الملح فى الثانية الواحدة.

واذا استثمرنا ثلث هذا الحجم فقط، فان المشروع يُسدد كافة تكلفته فى عدة اشهر بصرف النظر عن انتاج الكهرباء وانتاج الاسماك, كذلك فان تحلية الماء شديد الملوحة ارخص من تحلية ماء البحر العادية لان المعامل الحرارى اقل.

لذلك فاننى ألح على الجميع ان يقوموا بمراجعة هذا الابتكار والتفكبير فيه مليا لمعالجة اى قصور، وبهدف ايجاد الحل الهندسى لانشاءه فى اقرب وقت ممكن، ثم استكمال انشاء انابيب انبوبين آخرين بنفس المواصفات لانتاج طاقة كهربية اجمالية من المشروع تساوى 801 ميجا وات، وهى من وجهة نظرى اقصى حد آمن لمشروع منخفض القطارة لتلافى اى انتقادات.

فالماء الذى سيتصرف فى منخفض القطارة سيؤدى الى انشاء بحيرة محدودة سيكون مستواها الثابت 80 متر تحت سطح البحر، وبينما يتبخر الماء الوارد يوميا فان انبوب الامتار الثلاثة سيكون مسؤولا عن استعادة السائل المعدنى الى شاطئ البحر المتوسط لاستثمار بعضه والتخلص من الباقى فى عمق البحر على بعد 3 كيلو مترات من مدخل المشروع.

منخفض القطارة كما يظهر على خريطة مصر