تنتج الكلورة الكهربائية في الموقع (التوليد الكهربائي لهيبوكلوريت الصوديوم) الكلور للتطهير من خلال التحليل الكهربائي لكلوريد الصوديوم المائي (الملح كما هو شائع، أو كلوريد الصوديوم). من الممكن إنتاجه على دفعات، وتحويل محلول الملح إلى هيبوكلوريت الصوديوم بتركيز 6-12 جم/ لترًا إما في خزان عازل واحد أو في نظام تدفق ينتج هيبوكلوريت بصفةٍ مستمرة.

يستخدم التحليل الكهربائي تيارًا كهربائيًا مباشرًا لتنشيط التفاعلات الكيميائية غير التلقائية. تحدث التفاعلات عند قطبين كهربائيين: الأنود والكاثود. عند الأنود، يتم تحويل أيون الكلوريد إلى جزيء الكلور (غاز الكلور)، بينما ينتج التفاعل عند الكاثود غاز الهيدروجين ويزيد الأس الهيدروجيني. يتفاعل غاز الكلور فورًا مع أيونات الهيدروكسيد ويُشكّل أيونات هيبوكلوريت. يُمكن استخدام محلول هيبوكلوريت الصوديوم مباشرةً في التطهير و/أو المعالجة الأولية عند التشغيل في وضع مستمر أو يمكن تخزينه في خزان عازل لاستخدامه لاحقًا عند التشغيل في وضع الدُفعات.

اعتبارات التصميم

تُعد جودة المياه الخام أحد العوامل المُهمة للأنظمة المُستمرة. ينبغي أن تكون الصلابة أو تركيزات المنغنيز والحديد والفلورايد والكلور الحر والسيانيد منخفضة بصفةٍ عامة، أو يلزم إجراء مُعالجة أولية واسعة النطاق لحماية الأقطاب الكهربائية. في سبيل حساب الماء العسر، تُصمم الأنظمة المستمرة عادةً بحيث يكون لديها قدرة أكبر بنسبة 20-30% لإطالة عمر المعدات. بدلاً من ذلك، يُعتبر الملح الشمسي (الملح الناتج عن تبخر المحلول الملحي بدلاً من الملح المستخرج) بحد أدنى 99.8% كلوريد الصوديوم أكثر ملاءمة، حيث يحتوي على تركيزات أقل من الكالسيوم والمغنيسيوم (<0.14%) وكذلك ال ملوثات الأخرى التي تلوث الأقطاب الكهربائية. تمتاز أنظمة الدُفعات بمرونة أكبر في جودة المياه الخام، حيث يسهل الوصول إلى الأقطاب الكهربائية للتنظيف فضلاً عن إمكانية استخدام أي نوع من الملح. قد تستغرق دورات الإنتاج ما بين 3-12 ساعة، وذلك اعتمادًا على المقدار والشركة المُصنعة. قد يتباين تركيز هيبوكلوريت الصوديوم، وينبغي مراقبته بعد كل دورة. يُعد المحلول المنتج غير مستقر، ويجب استخدامه مباشرةً أو العمل على استقراره بإضافة الصودا الكاوية.

المواد والمستلزمات

تتوفر خلايا التحليل الكهربائي الصغيرة لدى عدد قليل من الشركات المُصنعة كجزء من مجموعة تتضمن معدات الاختبار والألواح الشمسية أو محول الطاقة. تتوفر أنظمة مستمرة كبيرة من الشركات الدولية، ويوفرها أحيانًا الموزعين المحليين كنظام مُصمم بالكامل يتكيف مع المتطلبات والسياق المحلي.

القابلية للتطبيق

تُعد أنظمة الدُفعات الصغيرة صغيرة بما يُمكن من حملها في الأمتعة لإنتاج الهيبوكلوريت ب سرعة كبيرة في حالات الطوارئ القصوى في حال توفر مصدر طاقة (أو لوح طاقة شمسية). فيُمكن مثلاً لنظام صغير نموذجي في السوق أن ينتج لترين من الكلور بتركيز 6 جم/ لترات في ساعتين ونصف، وهو ما يكفي لمعالجة حوالي 8,000 لتر من المياه. ويُمكن للأنظمة الأكبر حجمًا أن تنتج بين 30-60 لترًا من الكلور في 4-5 ساعات، وتلائم المخيمات أو محطات معالجة مياه الشرب حال عدم ضمان إمداد هيبوكلوريت السائل بطريقة أخرى. كما يُمكن إعداد الأنظمة باستخدام الخزانات المتوفرة، ويُمكن تحديد جرعات هيبوكلوريت المنتج باستخدام أنظمة الجرعات الحالية. عند إعداد أنظمة الدفعات من البداية، ينبغي تدريب المشغلين المحليين، وهو أمر أكثر واقعية أثناء مرحلة التعافي في حالة الطوارئ أو لاحقًا. يُمكن التفكير في استخدام الأنظمة المستمرة واسعة النطاق في الأزمات الحضرية الممتدة لتحل محل تلك التي تعتمد على غاز الكلور أو هيبوكلوريت السائل، وبصفةٍ خاصة عند تعذر ضمان الإمداد على المدى الطويل بسبب القضايا الأمنية أو الحظر أو القدرة الإنتاجية المحدودة في البلاد.

التشغيل والصيانة

تتسم أنظمة الدُفعات بسهولة التشغيل نسبيًا. كما إنها تتطلب مصدر طاقة ومعدات لقياس تركيز الملح (ماء أجاج)، وعسر الماء وتركيز الهيبوكلوريت النهائي. يوفر معظم الموردين معدات الاختبار لكونه جزءًا من النظام. ينبغي أن يكون الإنتاج في غرف جيدة التهوية. تتطلب الأنظمة المستمرة واسعة النطاق الدعم من مهندس مُدرب أثناء مرحلة التثبيت والبدء، وتصبح المعدات بعدئذ مؤتمتة تمامًا. تُعد خزانات الماء الأجاج ضرورية لاستيعاب سعة تكفي لمدة 15-30 يومًا، وينبغي الحفاظ على المستوى بالقرب من سعة التخزين المُوصى بها لتجنب الإغلاق التلقائي. يُعد التحكم في التسرب أمرًا ضروريًا، فضلًا عن المتابعة الوثيقة لجهد التشغيل والتيار والعلاقة بين استخدام الملح مقابل وقت التشغيل. يتعين أن تبحث عمليات التفتيش المنتظمة عن ملوثات القطب الكهربائي ومفاتيح التبديل ذات العوامة، والتي قد تتطلب تنظيف القطب. تُزود معظم الأنظمة بنظام تنظيف حمضي متكامل، إما أن يكون آليًا تمامًا أو يعمل يدويًا.

الصحة والسلامة

تقلل الكلور الكهربائية في الموقع من الحاجة إلى مناولة المواد الخطرة ونقلها وتخزينها، وبالتالي زيادة السلامة العامة للموقع. ينبغي أن يكون الإنتاج بكميات صغيرة في غرف جيدة التهوية. أما الأنظمة الكبيرة، فيتعين توفير نظام تهوية جيد لإزالة الهيدروجين، وتجنب بقاء الهيدروجين عالقًا في المواسير.

التكاليف

 أنظمة الدُفعات الصغيرة (تنتج بين 0.5-2 لتر من هيبوكلوريت خلال مدة قد تصل إلى 3 ساعات) من دون الألواح الشمسية المتاحة بتكلفة تبدأ من 150 إلى 300 دولار أمريكي، بينما تبدأ أنظمة الدُفعات الكبيرة (التي تنتج 30 لترًا من الكلور في 4-5 ساعات) من حوالي 1,000 دولار أمريكي. تتطلب الأنظمة شبه الدفعات درجة أعلى من الأتمتة، وتكون أكثر تكلفة. تتباين تكلفة الأنظمة المستمرة واسعة النطاق اعتمادًا على السياق، رغم أنها عمومًا ذات تكاليف أولية أعلى ولكن تكاليف تشغيلية أقل مقارنة بأنظمة غاز الكلور واسعة النطاق. في حال اختيار أنظمة الكلورة الكهربائية في الموقع لتحل محل نظام غاز الكلور التقليدي، فيُمكن تعديل جزء من المعدات لتقليل التكاليف.

الاعتبارات الاجتماعية والبيئية

أما تقنيات الكلورة الأخرى، فقد يُشكل القبول في المناطق التي لا يُعرف فيها هذا النظام مشكلة. لذلك من الأهمية بمكان التواصل مع القادة والمجتمع في البداية لتجنب سوء الفهم. قد تتسبب اعتراضات الخاصة بالطعم والرائحة في رفض المستخدمين للمياه، مع تزايد احتمالية حدوث ذلك عندما تتعرض المياه المُراد معالجتها لل عكارة أو في حال زيادة جرعات الكلور. يُشكّل تسرب الكلور المُركّز إلى البيئة خطرًا بيئيًا وصحيًا شديدًا.