تتمتع الولايات المتحدة بخبرة واسعة في إعادة معالجة مخزوناتها من الأسلحة الكيميائية ، لكن مفاعل FDHS ، المصمم خصيصًا للحرب السورية ، يمثل أحدث ما توصلت إليه التكنولوجيا في هذا المجال.
يقول جوزيف ويناند ، CTO ، وهو جالس في مكتبه في مركز إدجوود للكيمياء الحيوية التابع للجيش الأمريكي ، وهو منشأة مترامية الأطراف شمال بالتيمور: "هذه وفاة مروعة". "السارين يشبه نوعًا ما ديكلوروفوس ، وهو مصمم خصيصًا للبشر."
خلال أيام هجمات الغاز في سوريا ، كان ويناند ، في مهمة عاجلة من وزارة الدفاع الأمريكية ، مشغولًا بتطوير دورات عملية من الجيل التالي مصممة لتحييد الأسلحة الكيميائية. كانت الحرب الأهلية في سوريا على قدم وساق ، لذلك تم تطوير المشروع بوتيرة محمومة. كان من الضروري بناء أول وحدة مناسبة للنقل في أسرع وقت ممكن من أجل تفعيلها على الفور ، والبدء فورًا في تدمير الدُفعات الأولى من OM. تسمى الوحدة "نظام التحلل المائي الميداني" (FDHS) ، ويمكن الآن إرسالها إلى أي نقطة في العالم تتطلب تدمير الأسلحة الكيميائية. صحيح ، إذن ، في بداية المشروع ، لم يعرف أحد بعد أين وكيف سيتم استخدام كل هذه المعدات بالضبط.
الإنقاذ التحلل المائي
في إحدى ورش العمل ذات البوابات المفتوحة على مصراعيها ، نرى FDHS المُجمَّع حديثًا ، أو بالأحرى جوهر عمله. هذا هو التوأم الثالث في السلسلة ، يكرر تمامًا الاثنين اللذين تم إرسالهما بالفعل إلى وجهتهما. يتكون الجزء الرأسي من العملاق على شكل حرف L بواسطة خزان ضخم بحجم سيارة جيب موضوعة على المؤخرة. يمتد نظام الأنابيب والصمامات من الخزان ، ويمتد على طول المقطع الأفقي. كل هذا يذكرنا قليلاً بمصنع الجعة المزخرف ، والذي تم وضعه للزينة في قاعات المطاعم باهظة الثمن.
يوجد بالفعل شيء طهوي في هذه الوحدة. من خزان المفاعل ، ينتشر الماء الساخن مع الصودا الكاوية والتبييض (هذه هي الكواشف الرئيسية) عبر أنابيب النظام. من ناحية أخرى ، يتم ضخ المبيد المراد تحييده. عند التلامس مع الكواشف ، تبدأ المادة السامة في التحلل ، ويتم ضخ خليط السوائل الناتج في المفاعل بطبقة داخلية من التيتانيوم. هناك ، يحدث خلط إضافي ، ويكتمل التفاعل عند درجة حرارة 90 درجة مئوية. عندما تنتهي العملية ، لم تعد النفايات السائلة من هذه الوحدة تشكل أي خطر ، لأن التركيب الجزيئي لـ OM قد خضع لتغييرات لا رجعة فيها ، ولا يمكن استخدام هذه المواد كأسلحة دمار شامل.
لا تحتوي العمليات الكيميائية والتكنولوجية الكامنة وراء هذا المفاعل المائي على أي شيء جديد. في إدجوود وفي أبردين المجاورة ، حيث يقع الموقع التجريبي ، تم استخدام التحليل المائي على نطاق واسع جدًا على مدار العقود الثلاثة الماضية ، حيث تواصل الولايات المتحدة برنامج تدمير أسلحتها الكيميائية ، ويبلغ عددها الإجمالي 28 طن. وعلى الرغم من أن الوحدة التي نتحدث عنها نقول ، هي ببساطة تحفة وأحدث ابتكار في هذا المجال ، يتم الحصول على العديد من أجزائها في شكلها النهائي مباشرة من مستودعات المقاولين القدامى. من أجل استخدام هذا النظام في سوريا ، كان على ويناند وزملاؤه حل مشكلة واحدة فقط - لتعبئة العملية التكنولوجية بأكملها في حجم صغير نسبيًا. تطلبت الوحدة الجديدة الاكتناز ، وقابلية النقل ، وزيادة الموثوقية بهامش أمان متعدد ، فضلاً عن المرونة التكنولوجية التي من شأنها أن تسمح بمعالجة أنواع مختلفة من الأسلحة الكيميائية. يتم تحديد جميع معلمات العملية - درجة الحرارة ، ومعدل إمداد الكاشف ، ووقت التعادل - اعتمادًا على العوامل المدمرة. يمكن تحييد السموم البسيطة المكونة من عنصر واحد مثل غاز الخردل (غاز الخردل) والمكون الثنائي DF (ميثيل فوسفونيل ديفلوريد) ، والذي يصبح غاز الأعصاب السارين عند إضافة بعض الكواشف المساعدة إليه ، في هذا المفاعل. تصل كفاءة وحدة FDHS إلى 000٪ خالية من العيوب ، وهي قادرة على معالجة من 99,9 إلى 5 طنًا من السموم يوميًا.
التراص والأناقة
يبدو المفاعل أنيقًا جدًا. لا يوجد أي ارتباك وتعقيدات في الأنابيب والأسلاك والمرافق التكنولوجية الأخرى فيه. لا يوجد ركن في هذه الوحدة يصعب الوصول إليه.
ومع ذلك ، فإن أهم إنجاز للمصممين هو قابلية نقل وحدة FDHS ككل. يحتوي على كل شيء - ضواغط الهواء ، وأنظمة الترشيح ، ومضخات المياه ، والمولدات ، والمختبر ، والمظلة التي تشبه المظلة التي يتم فيها تسييج وحدة إزالة التلوث ، بالإضافة إلى العديد من المكونات الضرورية الأخرى. بعد التفكيك ، يتم وضع كل هذه الأجزاء في حاويات عادية 20 قدمًا تلبي جميع المعايير الدولية. يمكن تحميل FDHS على المقطورات وعربات السكك الحديدية والطائرات للتسليم السريع في أي مكان في العالم. معبأ في 35 حاوية ISO ، يمكن تجميع هذا النظام في غضون عشرة أيام وبعد ذلك مباشرة تشغيله على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع. وردية الخدمة 15 شخصا.
اتخذت القضية منعطفًا جديدًا تمامًا بعد أن أجبرت المفاوضات بين الأسد وروسيا سوريا على التخلي عن الأسلحة الكيماوية. في 14 سبتمبر من العام الماضي ، وافق بشار الأسد على التوقيع على الشروط التي اقترحتها الأمم المتحدة لتدمير مخزونات الأسلحة الكيماوية ، وبعد أيام قليلة ، انضمت سوريا إلى اتفاقية نزع الأسلحة الكيميائية ، والتي كانت في ذلك الوقت تتألف من 130 دولة. وتعهدت بتدمير جميع المخزونات المتراكمة من الأسلحة الكيماوية ، وكذلك وسائل تصنيعها.
تبين أن المخزونات السورية من السموم القاتلة كانت مفاجأة بيئية وسياسية لم يرغب أي من الجيران في العبث بها. لم تظهر أي دولة مبادرتها الخاصة. ومع ذلك ، منذ كانون الثاني (يناير) من هذا العام ، قام العمال السوريون ببساطة بتدمير المباني الخرسانية للمصانع المنتجة للأسلحة الكيماوية بالمعاول والمطارق الثقيلة ، وبدأ نقل البضائع الخطرة إلى الساحل. بحلول 27 أبريل ، وبفضل المساعدة الدولية ، تم تدمير 92,5 ٪ من المخزونات السورية المعلنة من العوامل الكيميائية أو تم تحميلها بالفعل على ناقلات البضائع السائبة الدنماركية والنرويجية في اللاذقية. تعهدت السفن الروسية والصينية بضمان سلامتها في المياه السورية.
ولكن ماذا تفعل بهذه الكتلة من OM كذلك؟ هنا ظهرت خطة باهظة للغاية ، لها ميزة جدية واحدة: لم تعترض عليها دولة واحدة. لقد أصبح معروفًا في مجتمع نزع السلاح باسم الخطة ب. بدلاً من نقل هذه الشحنة الخطرة إلى بلد ما من أجل تحييدها ، كان من الممكن تدمير الأسلحة الكيميائية السورية ببساطة على متن سفينة تنجرف في أعالي البحار في المياه الدولية.
وفقًا لتوماس روسو ، مدير المشروع في Edgewood ، تم النظر في خيار السفينة في وقت مبكر من مايو 2013 ، ولكن لم يتم إلغاء استخدام الوحدة على الأرض. ومع ذلك ، بحلول منتصف أكتوبر ، تم بالفعل رفض جميع الخيارات الأخرى. يقول داريل كيمبال ، المدير التنفيذي لجمعية مكافحة الأسلحة: "إن القدرة على التعامل مع السموم بعيدًا عن الشاطئ ، في المياه المحايدة ، أزالت الكثير من المشاكل السياسية دفعة واحدة".
بخار غير ضار
المحيط هو المحيط! "قلت لماذا لا؟ التحول إلى الخطة ب ، "يتذكر ويناند. - حتى الوحدات الجاهزة يمكن تكييفها بسهولة للملاحة البحرية. بعد كل شيء ، ماذا نحتاج للتحلل المائي؟ ماء! هناك ما يكفي منه ".
سافر أعضاء الفريق إلى بالتيمور ونورفولك للبحث عن سفينة من نوع العبّارة يمكن تحميلها بمقطورات حاويات ، ووقع الاختيار على كايب راي. أولاً ، يمكن بالفعل شراء هذه السفينة ، وثانيًا ، كان هناك مساحة كافية فقط لتثبيت جميع المعدات لوحدتين من FDHS. ومع ذلك ، كانت المساحة قصيرة. تكدست المفاعلات التي يبلغ ارتفاعها ستة أمتار بالكاد في سطح المقطورة الرئيسي ، حيث كان ارتفاعها يزيد قليلاً عن سبعة أمتار. كان من المفترض أن تشغل كل وحدة قطعة أرض مساحتها 100 × 100 م ، ولكن هذا إذا تم نشرها في الصحراء ، كما كان مقصودًا في الأصل. الآن كان من الضروري نشر وحدتين على ثلاثة طوابق من عبّارة كيب راي. تم وضع جميع حاويات الكواشف ومياه الصرف هناك (حاويات 220 Conex ، كل منها يحمل 20 طنًا).
كان من المتوقع أن يتم تسليم 700 طن من أسلحة الدمار الشامل إلى Cape Ray ، مما يعني أنه نتيجة للمعالجة ، سيتم جمع 6000 طن من مياه الصرف الصحي. دون احتساب المساحة التي يجب أن تشغلها النفايات ، بالإضافة إلى ذلك ، هناك وزن كبير يجب توزيعه في جميع أنحاء السفينة دون الإخلال بتوازنها. كان علي استخدام محاكاة الكمبيوتر.
المياه العادمة نشطة للغاية من حيث التآكل ، وكان من الضروري الاقتراب من اختيار المواد لتصنيع الحاويات لها بمسؤولية كبيرة ، حيث كان يجب أن تكون في البحر لفترة طويلة. أظهرت الاختبارات المعملية في Edgewood أن دفق FDHS يجب أن يحتوي على درجة حموضة بين 0 و 1. "التفاعل حمضي للغاية ،" كما يقول Wynand ، "هذه الحموضة التي تؤدي حتى إلى تآكل الزجاج. لا يمكنك ملء الخزانات العادية للاستخدام التجاري ، خاصة لفترة طويلة. كان علينا العودة إلى العملية الكيميائية مرة أخرى ". كان من الضروري إضافة بضع مراحل أخرى إلى التفاعل ، وإدخال خزانات وسيطة في الوحدة ، حيث يمكن زيادة الرقم الهيدروجيني. استغرق الأمر عدة أسابيع لإكمال هذه المهمة.
ومع ذلك ، فإن المشاكل لم تنتهي عند هذا الحد. يقول ويناند: "غريب بما فيه الكفاية ، ولكن ظهرت مشكلة في مروحة السفينة". الحقيقة هي أن مروحة السفينة ، أثناء الدوران ، تؤدي إلى اهتزازات معينة يمكن أن تدخل في صدى مع الاهتزازات الطبيعية لـ FDHS ، بحيث يمكن لهذه الوحدة بأكملها أن تصبح شاذة - انظر فقط ، ستبدأ الوصلات الملحومة في التصدع.
بدأ التعامل مع مشكلة المروحة البحرية في ديسمبر ، عندما تم تركيب كلتا الوحدتين بالفعل على الطوابق السفلية لسفينة كيب راي. بحلول ذلك الوقت ، تم تعزيز الإطارات الفولاذية بحيث لا يخافون من الأحمال الناتجة عن تدحرج البحر ، من الجانبين والعارضة. تطلب هذا مرة أخرى محاكاة حاسوبية تعتمد على أشد موجة يمكن مواجهتها في الطريق بين سوريا وإسبانيا. من أجل التشغيل الآمن للمحايد ، كانت القيود المفروضة على الرمي مطلوبة - 1 درجة عارضة و 5 درجات على متن الطائرة. ومع ذلك ، فإن السفينة لديها بالفعل مثبتات تقلل من التدحرج. تم توفير العديد من الإجراءات الأمنية الأخرى ، وبعد ذلك فقط بدأت التجارب البحرية الحقيقية قبالة سواحل فيرجينيا. تلقت وحدات FDHS نفسها بعض الختم تحت مظلاتها ، حيث تم إنشاء فراغ نسبي. لقد فعلوا الشيء نفسه مع سطح المقطورة بأكمله - تم تجهيز السلالم والبوابات بأقفال هوائية ، بحيث يمكن للهواء أن يتسرب إلى الداخل ، ولكن لا يخرج من خلال مكنسة كهربائية خفيفة. أي جزيء من مادة سامة ، يتسرب من الوحدة ، سيبقى داخل الحجز.
في 7 يناير من هذا العام ، قام كيب راي بوزن مرساة في نورفولك وتوجه إلى إسبانيا. على الأرجح ، لن يتكرر هذا الانتقال التاريخي أبدًا. كان الموظفون المدنيون من وزارة الدفاع الذين تم تجنيدهم لتشغيل أجهزة التحييد من المتطوعين. يبلغ متوسط أعمارهم 35 عامًا ، لكن متوسط خبرة العمل في المهنة هو 15 عامًا. بشكل عام ، تم تجنيد الفريق من الشباب الذين ، في نفس الوقت ، يمكن اعتبارهم قدامى المحاربين. خضع كل منهم لما لا يقل عن 445 ساعة من إعادة التدريب سنويًا ، لتحديث مهارات الإسعافات الأولية والعمل مع المواد الخطرة. تم اختبارها جميعًا بشكل متكرر ، خاصة فيما يتعلق بالاستقرار النفسي والموثوقية.
لذلك ، وفقًا للخطة B ، ستحمل شركة Cape Ray في إيطاليا الأسلحة الكيميائية السورية ، ثم تتجه على طول البحر الأبيض المتوسط بحثًا عن مياه أكثر هدوءًا. إذا كان الطقس مناسبًا ، فستكمل وحدتا FDHS مهمتهما في غضون ثلاثة أشهر بالضبط. سيتم بعد ذلك نقل المياه العادمة إلى محارق في فنلندا وألمانيا ، حيث ستخرج السموم القاتلة إلى الغلاف الجوي كبخار غير ضار.
كيف يعمل: التخلص من الأسلحة الكيميائية
حوالي 560؟ سيتم تدمير أطنان من الأسلحة الكيميائية على متن سفينة تابعة للبحرية الأمريكية باستخدام وحدتين تسمى FDHS - "أنظمة التحلل المائي الميدانية".
اعتمادًا على نوع RH ، يتحول FDHS إلى الوضع الذي سيوفر عملية التحلل المثلى. يبدأ تحييد مكون الغاز القتالي HD (غاز الخردل) بحقيقة أن الماء يتم ضخه في خزان تيتانيوم يزن ثمانية أطنان (1) ويتم تسخينه هناك حتى 90؟ ج.
يتدفق الماء الساخن عبر نظام أنابيب بطول 37 مترًا ، بما في ذلك الخلاطات الاستاتيكية المتخصصة (2). يتم ضخ السم في الخلاطات الاستاتيكية من خزان يزيد حجمه قليلاً عن طن (3) ويخلط مع الماء الساخن.
يضاف المبيد باستمرار ويتم تدوير الخليط عبر الأنابيب وخزان التيتانيوم حيث يتم تحريكه بواسطة مجاديف كبيرة.
بعد حوالي ساعتين ، تتحلل المادة الكيميائية الخطرة إلى مكونات غير ضارة. في هذه العملية ، يصبح 99,9٪ من السم المحمّل غير ضار.
يتم تصريف المياه العادمة الناتجة في خزانات خاصة. يمكن لوحدتين من FDHS مركبتين على سفينة معالجة ما يصل إلى 50 طنًا من المواد السامة يوميًا. في نهاية هذه العملية بأكملها ، سيتم إرسال 5500 طن من النفايات السائلة إلى فنلندا وألمانيا إلى المؤسسات التجارية المتخصصة في معالجة النفايات الخطرة.
النجاة من العبء القاتل
1. يتم تحميل كتلتين من المفاعلات المشيدة في ولاية ماريلاند في بورتسموث ، فيرجينيا ، على متن سفينة كيب راي متجهة إلى ميناء جويا تاورو الإيطالي.
2. نقل الأسلحة الكيماوية السورية إلى ميناء اللاذقية وتحميلها في سفن شحن جافة.
3. ترافق السفن الحربية ذات القوى المتعددة سفن البضائع الجافة إلى جويا تاورو ، حيث يتم تحميل أخطر المواد الكيماوية على متن كيب راي.
4. يدخل Cape Ray المياه الدولية للبحر الأبيض المتوسط وهناك فقط يبدأ في تحلل المبيدات عن طريق التحلل المائي. يجب أن يستغرق كل عمل 2-3 أشهر.
5. يتم نقل النفايات الناتجة إلى ألمانيا وفنلندا ، حيث سينتظرون دورهم للتدمير النهائي.
جوزيف ويناند ، رئيس قسم التكنولوجيا ، مركز إدجوود للكيمياء الحيوية:
"منذ البداية ، عندما حصلنا على موعد نهائي لا يمكن تصوره ببساطة ، تحولت مجموعة العمل بأكملها إلى 90 ساعة عمل في الأسبوع. في بعض الأحيان ، أذهب وأرى أن أحد الرجال يخرج هنا منذ المساء. في أيام السبت ، اشتريت لهم الكعك لأنني أدركت أنهم بحاجة إلى المزيد من السكر حتى تعمل أدمغتهم.