أصبح الري بالطاقة الشمسية اتجاهًا شائعًا خلال المدة الأخيرة، نظرًا إلى أنه يحقق جدوى اقتصادية كبيرة، بسبب اعتماده على مصدر متجدد للطاقة وهو الشمس، بجانب دوره الكبير في خفض الانبعاثات الكربونية من قطاع الزراعة بالاستغناء عن مولدات الديزل.
وفي إطار الجهود المصرية المكثفة لدعم الاستدامة في قطاع الزراعة، يعمل باحث مصري على مشروع -اطلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة (مقرها واشنطن)- لتطوير نظام كهروضوئي لرفع المياه الجوفية من باطن الأرض والاستفادة منها في عملية الري.
ويُنفذ هذا المشروع البحثي بالتعاون بين جامعتي المنصورة وجامعة ولاية أريزونا الأميركية، وبتمويل من هيئة المعونة الأميركية، ويهدف إلى تطوير نظام ضخ مياه يتسم بالكفاءة والفاعلية من حيث التكلفة والمساعدة في التغلب على مشكلات نقص المياه في مصر.
يقول الأستاذ المساعد بقسم الهندسة الكهربائية في كلية الهندسة بجامعة المنصورة، المهندس محمد السعيد رزق -في تصريحات خاصة إلى منصة الطاقة المتخصصة- إن النمو السكاني المتسارع ومحدودية الموارد المائية جعلا العالم بأكمله يعاني مشكلة نقص المياه.
وأضاف أن هناك نحو نصف مليار شخص في العالم يعانون ندرة حادة في المياه على مدار العام، بالإضافة إلى أكثر من 2.3 مليار شخص يعيشون في دول لا تتمتع بمصادر مياه كافية، ما يعني أن كل فرد يحصل على أقل من 1700 متر مكعب من المياه سنويًا.
وتابع أن أنظمة الري غير المناسبة تحول -كذلك- دون زراعة مساحات كافية، على الرغم من الدور الحيوي لقطاع الزراعة.
الاعتماد على الموارد الشمسية
أوضح الباحث محمد رزق أنه على الرغم من التوسع الذي شهده استعمال مضخات المياه خلال العقود الماضية، فإن التقنيات المُستعملة لم تحظَ بالتطوير الكافي.
وأضاف أنه كان لا بد من الاستفادة من إمكانات الطاقة الشمسية الهائلة في نظام الري المستدام باستعمال نظام الضخ الكهروضوئي، لافتًا إلى أن هذا الاتجاه يصب في صالح التوسع في الاعتماد على مصادر الطاقة المتجددة، وخفض الانبعاثات الكربونية في قطاع الزراعة.
وأكد أن الأنظمة والمشروعات المعتمدة على الطاقة الشمسية ينتظرها مستقبل واعد في مصر، في ظل انتشار التوجه نحو زراعة الأراضي الصحراوية المترامية الأطراف في البلاد.
وتوقع أن تحقق هذه النظم الجدوى الاقتصادية المطلوبة أكثر من مولدات الديزل المُستعملة بكثرة -حاليًا-، نظرًا إلى توافر الموارد الشمسية في البلاد على مدار العام.
ولفت إلى أن ري المزارع الواقعة في المناطق الصحراوية بمضخات المياه الكهروضوئية سيوفر حلًا عمليًا لهذه الأراضي في ظل بعدها عن شبكة الكهرباء.
وأوضح أن هذه الأنظمة تعتمد على رفع المياه الجوفية من باطن الأرض من خلال الكهرباء المولدة من تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء لتشغيل مضخة المياه.
الري بالطاقة الشمسية
أكد رزق -خلال تصريحاته إلى منصة الطاقة المتخصصة- أن تقنيات ضخ المياه بالطاقة الشمسية تُعد بديلًا واعدًا لشبكة الكهرباء ومولدات الديزل، مشيرًا إلى أنها أكثر فاعلية من حيث انخفاض تكلفة التشغيل والصيانة.
كما أشار إلى أن المضخات العاملة بالطاقة الشمسية تتميز بقدرتها على خفض الانبعاثات الكربونية والحفاظ على نظافة البيئة من المضخات التي تعمل بمحرك الاحتراق الداخلي.
وسلط الضوء على أن هذه الأنظمة تتميز بقدرتها على تخزين فائض الكهرباء من خلال البطاريات.
كما يمكن توفير شراء البطاريات من خلال تركيب خزان عند مخرج المضخة لتخزين المياه، وبالتالي الحصول على احتياطي صالح للاستعمال حتى في حال غياب الشمس.
وأوضح رزق أنه يمكن الاعتماد -كذلك- على نظام التحويل الديناميكي الحراري الذي يحول الطاقة الشمسية إلى طاقة ميكانيكية تعمل على تشغيل المضخات.
ويوضح الإنفوغرافيك التالي -الذي أعدّته منصة الطاقة المتخصصة- آلية العمل لنظام كهروضوئي لضخ المياه باستعمال الخلايا الشمسية:
تشغيل مضخات المياه
قال الباحث المصري، إن فكرة المشروع تعتمد على تصميم نظام كهروضوئي جديد لضخ المياه يعتمد على محركات المعاوقة المغناطيسية المتغيرة والمكثفات الفائقة، من أجل استغلال الطاقة الشمسية من خلال الخلايا الكهروضوئية التي تحول طاقة الضوء إلى طاقة كهربائية تُستعمل بدورها في إدارة محركات كهربائية.
وتعمل هذه المحركات على تشغيل مضخات المياه، لرفع المياه الجوفية إلى ارتفاعات مناسبة، بهدف استعمالها في الري.
وأضاف أن المشروع سيساعد الأراضي الصحراوية المحرومة من شبكات الكهرباء ولا يمكنها الاعتماد سوى على المصادر المتجددة كالشمس والرياح لرفع المياه الجوفية إلى مستويات عالية.
موضوعات متعلقة..
- الطاقة الشمسية في مصر.. مشروع لاستخراج المياه الجوفية بالواحات (صور)
- الطاقة الشمسية في مصر تعزز تقنية جديدة لاستخلاص مياه الشرب
- لتوفير مصادر الطاقة في استخلاص المياه.. تقنية مصرية جديدة تعتمد على "الضباب"
اقرأ أيضًا..
- النفط الروسي إلى كوريا الشمالية.. موسكو تضرب العقوبات بمبدأ "الخام مقابل السلاح"
- إيرادات صادرات النفط السعودي في يناير تنخفض 13.5%
- توقعات أسعار النفط لمدة 3 أشهر.. وأنسب سعر للسعودية وأوبك+
- ثاني دولة في أفريقيا تبني مفاعلًا نوويًا.. وهذا موعد التشغيل
