طاقة متجددة التقارير تقارير الطاقة المتجددة سلايدر الرئيسية

تحلية المياه بالطاقة الشمسية.. تقنية مصرية جديدة تعتمد على "الضباب"

داليا الهمشري

2023-11-25

0 1٬425

توصّل باحثون مصريون إلى تقنية جديدة لتحلية المياه بالطاقة الشمسية، وذلك في إطار توجّه الدولة نحو دعم خطة تحول الطاقة والتوسع في الاعتماد على مصادر الطاقة المتجددة.

جاء ذلك في رسالة ماجستير مُقدّمة من المُعيد في قسم هندسة القوى الميكانيكية بكلية الهندسة جامعة المنصورة أحمد أشرف الهنداوي، بإشراف الأستاذ الدكتور أحمد محمد حامد الأستاذ المتفرغ بالقسم، والدكتور أسامة حامد المدرس بالقسم، والدكتور محمد رجب المدرس بالقسم.

وتُعدّ هذه الدراسة استكمالًا لفكرة الباحث في جامعة المنصورة المهندس أحمد أبو المعاطي، حول تحلية المياه بالطاقة الشمسية باستعمال الضباب، التي نشرتها منصة الطاقة المتخصصة في وقت سابق.

نقص حاد في المياه

قال الهنداوي -في تصريحات خاصة إلى منصة الطاقة المتخصصة، إن تحلية المياه بالطاقة الشمسية تهدف إلى إيجاد حلول لأزمة ندرة المياه، من خلال الاستعانة بمصادر الطاقة المتجددة.

وأضاف أنه على الرغم من أن المياه تغطي نحو 70% من مساحة سطح الكرة الأرضية، فإن 3% فقط منها مياه عذبة، مشيرًا إلى أنه حتى هذه النسبة الضئيلة من المياه العذبة لا يُستفاد منها بالكامل.

وعن أسباب عدم الاستفادة منها قال: "نظرًا لأن كمية كبيرة منها على هيئة جليد في القطبين الشمالي والجنوبي أو مياه جوفية".

وتابع: "لا يمكن الوصول بسهولة إلّا لـ1% فقط من المياه العذبة الموجودة بالأنهار أو البحيرات، وتوزيع الثروة المائية على سكان العالم ليس متساويًا، إذ يعاني كثير من دول العالم نقصًا حادًا في مصادر المياه العذبة".

ومن المتوقع -وفقًا لتقارير الأمم المتحدة- أن يصل عدد سكان العالم إلى 9.7 مليار نسمة بحلول عام 2050، وسيعاني نحو 40% منهم من نقص حادّ في المياه العذبة، مما يجعل قضية تحلية المياه على رأس أولويات الكثير من الدول.

باحث مصري يتوصل لتقنية جديدة لتحلية المياه بالطاقة الشمسية

نتائج أولية واعدة

أوضح الباحث المصري أن الآونة الأخيرة قد شهدت استعمال تقنية الضباب في تحلية المياه بالطاقة الشمسية، ورُصدت نتائج أولية واعدة.

ويقوم البحث على تصميم جهاز يعمل على ضخ المياه المالحة في صورة ضباب (قطرات مياه صغيرة جدًا) باستعمال مضخة ذات ضغط عالٍ، تدفع المياه المالحة من خلال بوقين بأقطار صغيرة جدًا إلى أعلى داخل قناة رأسية.

وتحتوي هذه القناة بداخلها على مبادل حراري يعمل بمثابة سخان للضباب (الذي يمثّل بديلًا للطاقة الشمسية المُستعمَلة عند التطبيق العملي في مشروعات تحلية المياه).

وتُجمع المياه باستعمال قناة أفقية تحتوي في نهايتها على مبادل حراري، يعمل مكثفًا، وتُركَّب هذه القناة الأفقية على ارتفاعات رأسية مختلفة، وفق ما طالعته منصة الطاقة المتخصصة.

تحلية المياه بالطاقة الشمسية

العوامل المؤثرة

أشار المعيد أحمد الهنداوي إلى أن هذه الدراسة تكشف تأثير 3 عوامل، وهي: الارتفاع الرأسي للقناة الأفقية (نقطة استخراج البخار) ودرجة حرارة الماء الداخل للمبادل الحراري، وتركيز الأملاح في مياه التغذية، في تركيز الأملاح بالماء المُنتج.

وأوضح أنه أجرى الاختبار في الظروف العملية التالية: تركيز الأملاح في مياه التغذية: (30 ألف جزء في المليون و10 آلاف جزء في المليون)، الارتفاع الرأسي للقناة الأفقية: (150 سم و235 سم)، ودرجة حرارة الماء الداخل للمبادل الحراري: (50 درجة مئوية و70 درجة مئوية و90 درجة مئوية)، بالإضافة إلى حالة عدم وجود تسخين.

وتوصلت الدراسة إلى أن قِيم تركيز الأملاح في الماء المُنتج قد بلغت 2874 جزءًا في المليون، و1028 جزءًا في المليون، عند توليد الضباب دون تسخين إضافي لمياه ذات قيم تركيز أملاح تبلغ 30 ألف جزء في المليون، و10 آلاف جزء في المليون على الترتيب.

وقال -في تصريحاته إلى منصة الطاقة المتخصصة-، إن النتائج أظهرت أن فعالية العملية تعتمد بشكل كبير على ظروف التشغيل وتركيز أملاح المياه المُستعمَلة في التحلية.

ولفت إلى أن قيم الفعالية بلغت 91.33% و92.49% عند توليد الضباب دون تسخين إضافي لمياه ذات قيم تركيز أملاح تبلغ 30 ألف جزء في المليون و10 آلاف جزء في المليون على الترتيب.

وكشفت الدراسة أن تركيز الأملاح في الماء المُنتج يزداد مع زيادة درجة حرارة المبادل الحراري، بالإضافة إلى ذلك، كلما زاد ارتفاع قناة التجميع الأفقية، انخفض تركيز الأملاح في الماء المُنتج.

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..