تحلية مياه البحر بالطاقة الشمسية

الحصول على مصدر مائي نظيف وموثوق به هو تحدي يومي لكثير من سكان العالم، ووفقا لتقرير الأمم المتحدة، يعيش حوالي 1.2 مليار شخص في جميع أنحاء العالم في مناطق تعاني من ندرة المياه.

ما الذي يجعل المياه المالحة

تحتوي المياه المالحة على كميات كبيرة من الأملاح الذائبة، فإذا كان تركيز الأملاح الذائبة في الماء 10000 جزء في المليون، فإن واحد بالمائة من وزن الماء يأتي من الأملاح المذابة. ويكون تركيز الأملاح في المياه العذبة أقل من 1000 جزء في المليون، بينما يتراوح تركيز الأملاح في المياه المالحة قليلا من 1000 جزء في المليون إلى 3000 جزء في المليون، وفي المياه المالحة المعتدلة يتراوح تركيز الأملاح فيها من 3000 جزء في المليون إلى 10000 جزء في المليون، وأما المياه المالحة العالية فيتراوح تركيز الأملاح فيها من 10000 جزء في المليون إلى 35000 جزء في المليون. وتحتوي مياه المحيط على حوالي 35000 جزء في المليون من الملح.

الحاجة العالمية للمياه العذبة

تعتبر ندرة موارد المياه العذبة والحاجة إلى إمدادات مياه إضافية ضرورية بشدة في العديد من المناطق القاحلة في العالم، وستزداد أهميتها في المستقبل، حيث إن العديد من هذه المناطق لا تمتلك موارد مائية عذبة بشكل بسيط مثل الأنهار والبحيرات، وقد يكون لديهم موارد مائية جوفية محدودة.

تعريف تحلية ماء البحر

لا يستطيع البشر شرب الماء المملح، ومع ذلك يمكن تحويل المياه المملحة إلى ماء عذب وهو ما يسمى بعملية تحلية ياه البحر، وهي تقنية يجري استخدامها أكثر كل يوم حول العالم لتزويد الناس بالمياه العذبة اللازمة، والعقبة التي يجب التغلب عليها لتحويل مياه البحر إلى ماء عذب هي إزالة الملح المذاب في مياه البحر، وقد يبدو ذلك سهلا مثل غلي بعض ماء البحر في المنزل، وتجميع البخار وتكثيفه مرة أخرى في الماء وهو ما يسمى بعملية التقطير، وهناك طرق أخرى متاحة لكن هذه العمليات التكنولوجية الحالية يجب أن تتم على نطاق واسع لتكون مفيدة لعدد كبير من السكان، والعمليات الحالية مكلفة.

بالنسبة للكثير من الأشخاص الذين لديهم وصول للمياه، غالبا ما تكون تلك المياه ملوثة بشكل خطير وغير صالحة للاستهلاك البشري، وتشير منظمة الصحة العالمية إلى أن 1.8 مليار شخص يشربون مياها ملوثة بمياه الصرف الصحي، ويعد استخدام الطاقة الشمسية لتحلية مياه البحر أمرا حيويا أدى إلى تغيير حياة الناس في جميع أنحاء العالم من خلال الحصول على مياه صالحة للشرب باستخدام طاقة الشمس لتحلية مياه البحر، ويعد نظام تحلية المياه العامل بالطاقة الشمسية نظاما فعالا منخفض التكلفة.

حجم لوحة الطاقة الشمسية

باستخدام لوحة من الوحات الطاقة التي حجمها يعادل جهاز تلفزيون بشاشة مسطحة، يمكن الحصول على حوالي 15 لترا من المياه يوميا، وتكلفة تركيب جهاز إزالة الرطوبة في المنزل تقل عن 500 جنيه إسترليني أو 774 دولارا.

كيف تعمل اللوحة الشمسية

تقوم الخلايا الشمسية بتحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية، وتحتوي الخلية الشمسية على نظام داخلي يسخنها إلى درجات حرارة عالية جدا، وعند تغذيتها بالماء، ترتفع هذه الحرارة وتجعل الماء يغلي، وبالتالي يتكون بخار الماء، ثم يتم جمع وتكثيف بخار الماء، ويتحول بعدها إلى ماء مقطر.

فوائد جهاز تحلية ماء البحر بالطاقة الشمسية

بالإضافة إلى استخدام لوحات الطاقة الشمسية لتنقية مياه البحر، يمكن استخدام هذا الجهاز لتنقية أنواع أخرى من المياه الملوثة، وليس فقط مياه البحر، حيث توجد العديد من المناطق في العالم التي تحتوي على مياه جوفية تحتوي على معادن ثقيلة أو مواد ملوثة مثل الزرنيخ، والتي لا يمكن إزالتها بسهولة باستخدام تقنيات الترشيح العادية.