شرايين عالم المستقبل | من مصانع البطاريات إلى مراكز البيانات، من يضخ نبض العصر؟

التحديات والفرص التي جلبتها "الاتجاهات الكبرى"

في الوقت الحالي، تُحدث العديد من "الاتجاهات الكبرى" تغييرًا جذريًا في العالم. تُمثل هذه التوجهات تحديات اجتماعية واقتصادية وثقافية جسيمة، بينما تُتيح في الوقت نفسه فرصًا للاستدامة والابتكار.

بفضل رؤى مستقبلية وقدرات منتجات متطورة، توفر KSB حلول سوائل فعالة وموثوقة ومستدامة في السيناريوهات الحرجة.

من تحديات أمن المياه الزراعية وسلامة إمدادات المياه والصرف الصحي في المدن الكبرى إلى إنتاج بطاريات السيارات الكهربائية، والاقتصاد الدائري والتصنيع منخفض الكربون، وتبريد مراكز البيانات بالذكاء الاصطناعي، توضح الأمثلة الخمسة التالية كيف تعمل منتجات KSB على تمكين المستقبل.

1. الكهربة: الطلب المتزايد على البطاريات

تعتمد عملية التحول الكهربائي، في جوهرها، على استبدال الوقود الأحفوري بالكهرباء النظيفة. ونتيجةً لذلك، سيرتفع الطلب على بطاريات أيونات الليثيوم من حوالي 750 جيجاواط/ساعة حاليًا إلى 4700 جيجاواط/ساعة بحلول عام 2040، كما تتوقع شركة ماكينزي. وتمتد سلسلة قيمة البطاريات إلى التعدين، والتكرير، وتصنيع المواد، وخلايا البطاريات، وإعادة التدوير، وتتطلب كل حلقة مضخات وصمامات مقاومة للتآكل والاهتراء.

من ناحية المواد الخام: تلعب مضخات الملاط LCC-M من KSB، بفضل بنيتها المقاومة للتآكل بدرجة كبيرة، دورًا رئيسيًا في التعامل مع الوسائط التي تحتوي على مواد صلبة، والكاشطة، والتآكلية بدرجة كبيرة.

على صعيد التكرير: تضمن مضخات المواد الكيميائية القياسية Magnochem من KSB، بموادها المقاومة للمواد الكيميائية ومجموعة واسعة من تكوينات الختم، السلامة والموثوقية عند نقل السوائل الكيميائية عالية الحرارة والتآكل الشديد والخطرة.

تتمتع منتجات KSB بكفاءة أعلى وعمر أطول، مما يساعد مصانع البطاريات التي تستخدم هذه المنتجات على الحصول على حماية قوية في التحكم في تكاليف دورة الحياة الكاملة وتحسين توفر النظام.

2. التحضر: إدارة مياه الأنفاق العميقة في المدن الكبرى

في عام ٢٠٢٣، كان ٥٧٪ من سكان العالم يعيشون في المدن. وتتوقع الأمم المتحدة أن يصل هذا الرقم إلى ٦٨٪ بحلول عام ٢٠٥٠. وفي الوقت نفسه، سيرتفع عدد المدن الكبرى التي يتجاوز عدد سكانها ١٠ ملايين نسمة إلى ٤٠ مدينة. ويزيد تقادم أنظمة الصرف، إلى جانب هطول الأمطار الغزيرة المتكررة، من خطر الفيضانات والفيضانات الحضرية.

تشكل أنفاق الصرف العميقة حلاً فعالاً: حيث يتم بناء أنفاق ذات قطر كبير تحت المدن لجمع مياه الأمطار والصرف الصحي، والتي يتم ضخها بعد ذلك إلى السطح من أجل المعالجة الموحدة.

تستفيد شركة KSB من خبرتها الواسعة في التصميم الهيدروليكي، وتوفر حلول ضخ مياه الصرف الصحي المتينة والفعالة، بعد أن نفذت بنجاح مشاريع الأنفاق العميقة في المدن الكبرى مثل لندن ومكسيكو سيتي وأوكلاند.

3. ندرة المياه: كيفية حماية الغذاء والماء

وفقًا لمنظمة الأغذية والزراعة التابعة للأمم المتحدة، من المتوقع أن يرتفع الطلب العالمي على الغذاء بنسبة 70% بحلول عام 2050. ونتيجةً لذلك، نستنزف موارد المياه الطبيعية، مثل طبقات المياه الجوفية، بوتيرة أسرع من قدرتها على التجديد. وهذا ليس مفاجئًا، نظرًا لأن 70% من المياه الجوفية في العالم تُستخدم للري.

في الفترة ما بين عامي 2000 و2018، انخفضت موارد المياه المتجددة للفرد في العالم بنحو 20%، مما أثر بشكل خاص على المناطق القاحلة مثل شمال أفريقيا والشرق الأوسط وأجزاء من أوروبا والولايات المتحدة.

للحفاظ على موارد المياه، تحتاج البلدان والمناطق القاحلة إلى أساليب ري أكثر استدامة، مثل الري بالتنقيط أو استخدام المياه المعاد تدويرها. ومع ذلك، لتشجيع اعتماد هذه الأنظمة، يجب أن تكون تكاليف دورة حياة الحلول جذابة.

تُولي KSB أولويةً للكفاءة، وقد وسّعت نطاق أعمالها بسرعة في قطاع الري خلال العقد الماضي من خلال تقديم مجموعة متنوعة من المنتجات والخدمات عالية الكفاءة لمختلف سيناريوهات الري. تُقدّم KSB مضخات الصرف الصحي الغاطسة Amarex KRT، ومضخات الطرد المركزي أحادية المرحلة Etanorm ذات الشفط النهائي، ومضخات الطرد المركزي متعددة المراحل Multitec، ومضخات Omega الحلزونية ذات الشفط المزدوج، وغيرها، مُغطّيةً بذلك سلسلة احتياجات المياه الزراعية الكاملة، من سحب المياه، وضغطها، إلى نقلها لمسافات طويلة.

٤. الاقتصاد الدائري: إعادة النظر في "المواد الخام"

يُظهر "تقرير الفجوة الدائرية 2024"، الصادر بالتعاون بين مؤسسة الاقتصاد الدائري وشركة ديلويت، أن الاستهلاك العالمي السنوي من المواد الخام قد تضاعف أربع مرات تقريبًا خلال الخمسين عامًا الماضية، ليصل إلى 10.14 مليار طن في عام 2021، إلا أن معدل إعادة التدوير لا يتجاوز 7.2% تقريبًا. ولا يقتصر تأثير هذه النفايات على البيئة فحسب، بل تُسبب أيضًا نقصًا في المواد الخام ومشاكل في سلسلة التوريد، مما يُفاقم من آثارها السلبية على الاقتصاد.

ويعد تحقيق "الاقتصاد الدائري" خطوة مهمة نحو معالجة هذه المشكلة، وتقليل استخدام الموارد وإعادة استخدام المواد.

صُممت مضخة KSB EtaLine Pro العمودية الخطية مع مراعاة إعادة التدوير منذ البداية: فهي تستخدم أكثر من 60% من المواد الخام المُعاد تدويرها. وقد انخفض وزنها بشكل ملحوظ بفضل محركها الجديد ذي اللفات المُركزة، مما يوفر 73% من النحاس و49% من الحديد الزهر الرمادي. تتيح خيارات الضبط الذكية للمضخة التكيف بمرونة مع الاحتياجات المتغيرة، مما يمنع الهدر: ففي حال تغير ظروف التشغيل، لا داعي لاستبدال المضخة بالكامل.

كما تم تخفيض عدد المكونات من حوالي 40 إلى 15، مما يُبسط العمليات اللوجستية ويُحافظ على الموارد. وإلى جانب تقليص انبعاثات غازات الاحتباس الحراري غير القابلة للتجنب، أدت هذه الإجراءات إلى خفض البصمة الكربونية للمضخة إلى الصفر تقريبًا.

5. عصر الذكاء الاصطناعي: حرب تبريد مراكز البيانات

يُمكّن الذكاء الاصطناعي أجهزة الكمبيوتر والآلات من محاكاة قدرات التعلم البشري، وحل المشكلات، واتخاذ القرارات. وغالبًا ما تُركز النقاشات حول الذكاء الاصطناعي على تأثيره على الإنتاجية والتوظيف.

ومع ذلك، هناك جانب واحد غالبًا ما يتم تجاهله وهو الاستهلاك الهائل للطاقة في مجال الذكاء الاصطناعي.

بحلول عام 2026، قد يصل استهلاك الكهرباء بواسطة مراكز البيانات وقوة الحوسبة بالذكاء الاصطناعي إلى 1050 تيراوات ساعة (تيراواط ساعة، تمثل تريليون واط من الكهرباء المستهلكة في الساعة)، وهو ما يمثل حوالي 2٪ من استهلاك الكهرباء العالمي.

لتلبية المتطلبات المتزايدة للذكاء الاصطناعي، يتعين على مراكز البيانات تركيز طاقة فائقة ضمن مساحة محدودة. يتزايد استخدام الماء، وهو وسط شائع بسعة حرارية نوعية تعادل أربعة أضعاف سعة الهواء تقريبًا، كمبرد. تستخدم تقنيات مثل التبريد الخلفي (RLC) والتبريد السائل المباشر (DLC) السائل مباشرةً لتبريد المعالجات، مما يقلل من استهلاك الطاقة، ويصبح الخيار الأمثل لتحسين الكفاءة وخفض استهلاك الطاقة.

تضمن مضخات الطرد المركزي Etanorm أحادية المرحلة، ذات الشفط الطرفي، من KSB، المزودة بمراوح ومسارات تدفق مُحسّنة، كفاءة عالية وضوضاء منخفضة ونطاق تشغيل واسع، مما يوفر حلاً مثبتًا لحلقات الماء والماء-جليكول في مراكز البيانات. بفضل محرك IE5، تحافظ هذه المضخات على كفاءة ممتازة حتى في ظروف الأحمال المنخفضة، مما يُساعد على تقليل استهلاك طاقة النظام وتحسين موثوقية التبريد، مما يُرسي أساسًا هيدروليكيًا متينًا لقوة حوسبة مستدامة.