تعاني منطقتنا العربية من شح كبير في موارد المياه، أحد الطرق المستخدمة لحل هذه المشكلة هي محطات تحلية المياه وهو خيار مكلف للغاية، لحسن الحظ ربما سيصبح هذا شيئاً من الماضي، ففي القريب العاجل سنتمكن من انتاج الماء العذب من ماء البحر باستخدام نظام سلبي يعتمد على حرارة الشمس وخلال وقت قياسي بتكلفة زهيدة للغاية!
ابتكر باحثون جهازًا جديدًا لتحلية المياه المالحة بالطاقة الشمسية. يستخدم الجهاز حرارة الشمس لتسخين المياه وتبخيرها وتكثيفها، مع إزالة الملح بطريقة ذكية وفعالة. يستوحى الجهاز من حركة المياه في دوامات في المحيطات، ولا يحتاج إلى أي كهرباء أو قطع غيار.
يسمح تكوين الجهاز للمياه بالدوران في دوامات ، بطريقة مشابهة للدوران “الحراري الملحي” الأكبر بكثير للمحيط. هذا الدوران ، جنبا إلى جنب مع حرارة الشمس ، يدفع الماء إلى التبخر ، تاركا الملح وراءه. يمكن بعد ذلك تكثيف بخار الماء الناتج وتجميعه كمياه نقية صالحة للشرب. في غضون ذلك ، يستمر الملح المتبقي في الدوران داخل وخارج الجهاز ، بدلا من التراكم في النظام والتسبب في انسداده مثل الطرق التقليدية لتحليه الماء.
الجهاز يتكون من عدة مراحل أو صناديق تسخن وتبرد المياه بشكل متتالي. يساعد انحدار الصناديق ودوران المياه على إخراج الملح ومنع تراكمه. يمكن للجهاز إنتاج ماء شرب نظيف وصحي بمعدل أسرع وأرخص من ماء الصنبور!
الباحثون اختبروا الجهاز على مياه مختلفة الأملاح، بما في ذلك ماء البحر الطبيعي. وجدوا أن الجهاز يستطيع تحلية المياه لسنوات عديدة دون تلف أو انسداد. كما أن الجهاز صديق للبيئة ولا يصدر أي غازات ضارة.
يتمتع النظام الجديد بمعدل إنتاج أعلى للمياه ومعدل رفض ملح أعلى من جميع أجهزة تحلية المياه الشمسية السلبية الأخرى التي يتم اختبارها حاليا.
إذا تم تكبير حجم الجهاز إلى حجم حقيبة صغيرة، يمكنه إنتاج حوالي 4 إلى 6 لترات من ماء الشرب في الساعة. هذا يكفي لتغطية احتياجات عائلة صغيرة أو مجتمع ساحلي بعيد عن شبكات الماء.
“لأول مرة، يمكن لماء الشرب المنتج بالطاقة الشمسية أن يكون أرخص من ماء الصنبور”، يقول لي نان تشانغ، باحث في MIT.
هذا الابتكار هو نتيجة للتعاون بين MIT1 وجامعة شانغهاي جياو تونغ في الصين. تم نشر الدراسة في مجلة Joule2 في 27 سبتمبر 2023.
للمتخصصين يمكنك الحصول على كافة المعلومات من خلال مصادرنا بالأسفل.
مصادر
- https://news.mit.edu/2023/desalination-system-could-produce-freshwater-cheaper-0927 ↩︎
- Extreme salt-resisting multistage solar distillation with thermohaline convection (cell.com) ↩︎
On Google News