تحلية المياه
يمكن تعريف تحلية المياه بأنّها عملية فصل الأملاح الموجودة في مياه البحر عن الماء ليصبح صالحًا للشرب وللاستخدامات اليومية المختلفة، حيث تحتوي مياه البحر على حوالي 3.4% من الأملاح، وتزيد نسبة الأملاح في البحار المغلقة أكثر من منطقة نهاية الأنهار، وتتم عملية تحلية مياه البحر بطرق مختلفة مثل طريقة التناضح العكسي أو بطرق تجارية أو عن طريق التقطير، وتهدف عمليات تحلية المياه إلى توفير الكمية الكافية من مياه الشرب لجميع سكان كوكب الأرض وخاصةً في مناطق الدول النامية، وتحقيقًا لذلك أعلنت الأمم المتحدة في عام 1980م عقدًا دوليًا لتوفير مياه الشرب، وفي هذا المقال سيتم شرح كيفية تحلية مياه البحر بالطاقة الشمسية.[١]
كيفية تحلية مياه البحر بالطاقة الشمسية
لمعرفة كيفية تحلية مياه البحر بالطاقة الشمسية لا بد من معرفة أنها تتبع لطريقتين من التحلية وهي الطريقة المباشرة والطريقة غير المباشرة، حيث تُعرّف وحدة تحلية المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية بأنها جهاز يعمل على تحويل المياه المالحة إلى مياه صالحة للشرب عن طريق الاستفادة من طاقة الشمس وحرارتها في عملية تحلية المياه، وتُحاكي هذه العملية مبدأ دورة المياه الطبيعية على الأرض، وقد بدأ استخدامها بشكل بسيط منذ زمن الإغريق، ويتم تصميم وحدات تحلية المياه بشكل اقتصادي وغير مُكلِف وبشكل بسيط، ثم يتم تسخين المياه المالحة بواسطة أشعة الشمس وتحويل المياه إلى بخار الماء دون الملح، حيث يرتفع بخار الماء إلى أعلى الوحدة ويتم تجميعه على الغطاء الداخلي لها وعمل تكثيف له مرةً أخرى ليتحوّل إلى سائل كمياه صالحة للشرب يتم تجميعها في أماكن منفصلة عن مياه البحر المالحة، وهذه هي الطريقة المباشرة.[٢]
أما عن كيفية تحلية مياه البحر بالطاقة الشمسية بالطريقة غير المباشرة فإنها تتم بنظامين منفصلين؛ وهما مجموعة التجميع الشمسية ومحطة التحلية التقليدية، ويوجد في مجموعة التجميع الشمسية عدد من المجمعات الحرارية التي تقوم على مبدأ الخلايا الضوئية أو الألواح الضوئية، كما أنها تستخدم مبدأ التناضح العكسي، وتعتمد كمية مياه الشرب الناتجة من الطريقة غير المباشرة على كفاءة المصنع وكبر حجم الوحدات فيه، وفي هذه الطريقة يتم استخدام العديد من الطرق مثل الترطيب متعدد التأثيرات وكذلك التقطير المتعدد المراحل والتقطير متعدد التأثير ومراحل الغليان متعددة التأثير ومبدأ إزالة الرطوبة والتقطير ذي التأثير التجميدي، ويصل إنتاج مياه الشرب بهذه الطريقة إلى حوالي 1600 لترٍ في الساعة، وقد تم استخدام هذه الطريقة في المحيط الهادي لتحلية مياهه منذ عام 2010م.[٣]
الفرق بين الطريقة المباشرة وغير المباشرة في تحلية المياه
تعمل الطريقة المباشرة لتحلية المياه بالطاقة الشمسية بشكل جيد في تنقية المياه، ولكنها لا تُنتج الكثير من مياه الشرب يوميًا بسبب انخفاض درجة حرارة الوحدة، حيث تتناسب كمية المياه الناتجة مع مساحة سطح جهاز الوحدة، حيث يتم إنتاج من 2 إلى 3 لترات يوميًا في المتر المربع الواحد فقط، وهذا يتناسب مع احتياجات الأسر الصغيرة فقط في الدول النامية، كما أنّ الطريقة المباشرة تعتمد اعتمادًا كليًا على الطاقة الشمسية، لذلك من الممكن أن تؤثر الظروف المناخية السائدة وقوة أشعة الشمس على كفاءة هذه الطريقة وإنتاجها، أما الطريقة غير المباشرة في تحلية المياه فإنها تعمل على جمع الطاقة الشمسية وربطها بطرق تحلية مياه البحر المعروفة، فيتم إنتاج كميات كبيرة من مياه الشرب يوميًا.[٢]
إنّ استخدام الطاقة الشمسية في الحصول على المياه الصالحة للشرب يحد من التلوث الناتج من استخدام الوقود الأحفوري مقارنةً باستخدام الطاقة الشمسية المتجددة، كما أنه يقلل من كلفة تشغيل محطات تحلية المياه ويجعل منها مصدرًا قيّمًا للمياه العذبة لتغطية احتياجات البشر اليومية من المياه.[٢]
المراجع
- ↑ "desalinization", www.encyclopedia.com, Retrieved 03-01-2020. Edited.
- ^ أ ب ت "Solar-powered desalination unit", www.britannica.com, Retrieved 03-01-2020. Edited.
- ↑ "Solar desalination", www.wikiwand.com, Retrieved 03-01-2020. Edited.
