«نظام هجين» لتحلية المياه بالطاقة الشمسية والرياح

نظام هجين لتحلية المياه بالطاقة الشمسية والرياح: حل مستدام للمناطق الجافة

مشكلة نقص المياه في المناطق الجافة والنائية

تُعاني العديد من المناطق، خاصةً المناطق الجافة والنائية، من نقص حاد في المياه النظيفة. ويُعد الوصول إلى المياه العذبة حقاً أساسياً، لكن الحصول عليها في هذه المناطق يُصبح تحدياً كبيراً.

حلول مبتكرة بالطاقة المتجددة

تُوفر الطاقة المتجددة، مثل الطاقة الشمسية والرياح، حلاً مستداماً لمشكلة نقص المياه. وقد برزت تقنيات مبتكرة لتحلية المياه باستخدام هذه الطاقة، خاصةً في المناطق التي تعاني من نقص الموارد المائية.

نظام هجين لتحلية المياه

قامت مجموعة من الباحثين المصريين بإجراء دراسة عن فعالية نظام هجين لتحلية المياه يجمع بين تقنيات التقطير الشمسي والتناضح العكسي، ويعمل بواسطة توربينات الرياح والألواح الشمسية.   

مزايا النظام الهجين:

• استقلالية: يعمل النظام بشكل مستقل عن مصادر الطاقة التقليدية، مما يقلل الاعتماد عليها.
• الحد من التلوث: يُقلل النظام من التلوث البيئي، مما يجعله خياراً صديقاً للبيئة.
• كفاءة عالية: أظهرت الدراسة أن النظام الهجين حسّن الكفاءة بشكل كبير، وحقق إنتاجاً يومياً قدره 303.59 لتر لكل متر مربع.
• خفض استهلاك الطاقة: ساهم نظام التبريد الآلي للألواح الكهروضوئية في خفض استهلاك الطاقة النوعية إلى 1.99 كيلوواط ساعة لكل متر مكعب من المياه المعالجة.
• زيادة إنتاج المياه: حققت أجهزة التقطير الشمسية المزودة بالتسخين المسبق وتبريد الغطاء معدلات إنتاج مياه عذبة أعلى بنسبة 21.89% مقارنة بالأنظمة التقليدية.

آلية عمل النظام:

• التقطير الشمسي: تُستخدم الطاقة الشمسية لتبخير مياه البحر أو المياه المالحة، مما يُترك الشوائب خلفها، بينما يتم تكثيف البخار إلى مياه عذبة تُنقى لاحقاً.
• التناضح العكسي: تُستخدم هذه التقنية لإزالة الأملاح والملوثات المتبقية من مياه التقطير الشمسي.
• نظام التحكم الآلي: يُدار النظام بواسطة نظام تحكم آلي متقدم يُراقب ويُتحكم في عمليات تحلية المياه في الوقت الفعلي.
• اللوحات الشمسية: تُستخدم هذه اللوحات لتوليد الطاقة اللازمة لتشغيل النظام.
• توربينات الرياح: تُستخدم هذه التوربينات لتوفير طاقة مستمرة لضمان عدم انقطاع عملية التحلية.

النتائج:

• أظهرت الدراسة فعالية النظام الهجين في تحسين إنتاج المياه العذبة وتقليل استهلاك الطاقة.
• تُعد النتائج واعدة للغاية لدعم الجهود العالمية لمكافحة ندرة المياه وتغير المناخ.
• يُمكن للنظام الهجين أن يوفر حللاً مستدامة لتلبية احتياجات المناطق الجافة والنائية والصحراوية من المياه النظيفة.

التوصيات:

• يُمكن تطبيق النظام الهجين في المناطق الجافة والنائية التي تعاني من نقص المياه.
• يُمكن استخدام النظام لتوفير المياه للشرب والزراعة والصناعة.
• يُمكن تطوير النظام لتحسين كفاءته وفعاليته.

خاتمة:

يُعد النظام الهجين لتحلية المياه بالطاقة الشمسية والرياح حلاً واعداً للتحديات التي تواجهها المناطق الجافة والنائية في الحصول على المياه العذبة. وُضع النظام ليُقدم حلاً مستداماً يُمكنه أن يُساهم في تحسين جودة الحياة وتوفير المياه النظيفة لسكان هذه المناطق.