تحلية مياه البحر بالطاقة الشمسية
توفر تقنيات تحلية المياه بالطاقة الشمسية فرصة الحياة لكثير من المناطق المحرومة من المصادر الطبيعية للمياه العذبة، وكذلك المناطق التي تتزايد فيها مصادر المياه المالحة.
ومع تطور التكنولوجيا، أصبح بالإمكان استخدام الطاقة الشمسية في تحلية مياه البحر وإزالة الأملاح منها، لتحويلها إلى مياه صالحة للشرب والاستخدام البشري والحيواني، بالإضافة إلى استخدامها في ريّ الأراضي والتوسع في الزراعة، وفق معلومات اطّلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة.
وتعتمد تقنيات تحلية المياه بالطاقة الشمسية على توفير نظام متعدد المراحل، تبدأ تنظيف مياه البحر أو المياه التي أصبحت غير صالحة، من المعادن والشوائب والأملاح والرواسب، وذلك من خلال عملية التبخير، ثم تكثيفها بوساطة الألواح الشمسية، للحصول على ماء نقي.
كيفية تحلية المياه بالطاقة الشمسية
عند وضع ماء البحر أو المياه التي يراد تحليتها في قاع الخزان الأسود، وتعريضه إلى أشعة الشمس، التي تدخل إليه من الأسطح الزجاجية، يؤدي امتصاص الماء للحرارة وسخونته إلى تحوله من الحالة السائلة إلى بخار.
وعند ملامسة البخار لجدار الخزّان أو الصوبة الزجاجي، يتكثف ويتجمع على هيئة نقاط من الماء العذب، والذي يتجمع بعدها في قناتين جانبيتين، تمهيدًا لاستخدامه في الزراعة والشرب، وفق معلومات اطّلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة.
وتحتوي تحلية المياه بالطاقة الشمسية على فوائد متعددة، أبرزها أنها غير مكلفة، إذ يمكن إنتاج 5 لترات من الماء النقي يوميًا، لكل متر مربع، لذا يكون بالإمكان توفير المياه المحلاة لعدد كبير من الأشخاص، خاصة في المناطق التي لا يتوفر فيها الماء العذب.
كما أن هذه التقنيات تصلح للاستخدام في المناطق الصحراوية، وتُنتج في الوقت نفسه كميات من الملح الذي يمكن استغلاله تجاريًا وبيعه ملحَ طعام، بالإضافة إلى أن تحلية المياه بالطاقة الشمسية تعدّ صديقة للبيئة، ولا تخلّف أيّ انبعاثات.
أحدث تقنيات تحلية المياه بالطاقة الشمسية
تمكَّن باحثون -مؤخرًا- من ابتكار تقنية لتحلية المياه بالطاقة الشمسية بكفاءة عالية، تتجاوز تلك التي توفرها الأجهزة المحمولة، إذ يمكن بوساطة هذه التقنية صغيرة الحجم إنتاج 5.8 لترًا من المياه العذبة كل ساعة، أي 3 أضعاف ما تنتجه أجهزة أخرى محدودة القدرة.
واستطاعت الباحثة بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في الولايات المتحدة، إيفلين وانغ، وزميلها من جامعة جياو تونغ الصينية، روزهو وانغ، ابتكار نظام متعدد المراحل، رفعَ من خلال كفاءة الألواح الشمسية في الظروف المثالية بنحو 385%، وفق معلومات اطّلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة.
وأعاد الباحثان، والفريق التابع لهما، استخدام الحرارة المنبعثة من تكثّف بخار الماء لتحويله إلى سائل، وهي المرة الأولى التي يُستَخدَم بخار الماء فيها ويُحَوَّل إلى طاقة يمكن الاستفادة منها، والتي كانت عادة ما تضيع خلال عملية إنتاج المياه وتحليتها.
وبحسب موقع "سي آند إن تكنولوجي"، فإن الجهاز يحتوي على 10 إطارات من النايلون المطبوعة بالتقنية ثلاثية الأبعاد، والتي توضع بشكل عمودي على خزان المياه، إذ يحتوي الإطار على منشفة ورقية تقوم بدور المبخّر، بالإضافة إلى شرائح من الألمنيوم تقوم بدور المكثّف.
ويضع الباحثون في الجهة المواجهة للشمس إطارًا ماصًا أسود اللون، لامتصاص طاقة الشمس التي تسخّن وتبخّر الماء، قبل أن تمتصه المنشفة الورقية، وعند تكثّف الأبخرة على الألمنيوم، تتحرك الحرارة إلى المنشفة الورقية الثانية، حتى تنتهي من المرور في الإطارات الـ10.
المراجع
attaqa.net
التصانيف
النظام البيئي بيئة الصحة والبيئة العلوم البحتة