تحليه مياه البحر

      لا توجد تعليقات على تحليه مياه البحر

تحلية المياه هي عملية هامة تحتاج إليها دول العصر الحالي وبشدة من أجل أن توفِّر لشعوبها كميات مناسبة من المياه تلبي احتياجاتهم الضرورية. يمكن تعريف تحلية المياه على أنَّها تلك السلسلة من العمليات المختلفة التي تهدف إلى إزالة كافة الأملاح غير الضرورية والزائدة عن الحاجة من المياه، حيث تجعل المياه بعد ذلك صالحة للاستعمالات المتنوعة والتي منها الشرب، والصناعة، والزراعة، والعديد من الاستعمالات الأخرى.

كما ذُكر، فإنَّ العديد من الدول الحالية تعتمد على هذه الطريقة في توفير المياه لشعوبها، وهناك من يتنبّأ بأنّ هذه الطريقة ستلاقي انتشاراً أوسع وأكثر بمرات من الانتشار الحالي خلال العقود القادمة، وذلك نابع من التنبؤ بحدوث العديد من الكوارث المائية على مستوى دول العالم كلّها، فهناك العديد من الإحصائيات التي تشير إلى موت أعدادٍ كبيرةٍ من الناس بسبب قلّة المياه الصالحة للشرب في بيئاتهم.

من أبرز سلبيات هذه العملية هي أنَّها تستهلك كميات كبيرة من الطاقة، بالإضافة إلى أنّ لها ضرراً بيئياً ناتجاً عن التوسّع في استعمال الطاقة من أجل القيام بهذه العملية، وعن المخلّفات التي تنتج عن هذه العملية والتي يطلق عليها (المحلول الملحية المركز)، حيث يتم التخلص من هذا المخلفات بإلقائها في البحر، الأمر الذي يزيد من كميات الأملاح في مياه البحر، ممَّا يضر وبشكل كبير في الحياة البحرية، ومن أهم الأمور التي تسبب أضراراً بيئية كبيرة والناتجة عن استعمال هذه الطريقة في توفير كميات المياه المناسبة هي المواد الكيميائية الناتجة عن استعمال مثل هذه المواد.

تتكون طريقة تحلية مياه البحر من 3 مراحل فرعية وهي معالجة المياه معالجة أولية، وإزالة الأملاح، ومعالجة المياه معالجة نهائية. وفيما يلي تفصيل كل واحدة من هذه المراحل: المعالجة الأولية: خلال هذه المرحلة يتم إزالة الجزء الأعظم من العوالق الموجودة في المياه كالبكتيريا والتراب، حيث تتمّ هذه المعالجة بطريقتين: الأولى تقليدية، والثانية حديثة، كما ويتم إضافة العديد من المواد الكيميائية التي تعمل على تسهيل القيام بهاتين العمليتين. إزالة الأملاح: ويكون ذلك عن طريق القيام بإزالة والتخلّص من كافة الأملاح الذائبة في المياه والعديد من المواد الأخرى، ويتم ذلك من خلال اتباع طريقتي التقطير والأغشية. المعالجة النهائية: تضاف خلال هذه العملية أملاح معينة، وبعض المواد حتى تصبح صالحة لاستعمالات بشرية معينة. لا زالت طريقة تحلية الماء هذه خاضعة للدراسة والتطوير، فهناك أبحاث تجري لإيجاد البدائل عن هذه الطرق الحالية، وعن الطاقة المستعملة حالياً في هذه العملية، وعن المواد الكيميائية التي يتم إضافتها إلى المياه.

تدعى عملية تحلية مياه البحر أو المياه المالحة أو الآسـنة بواسـطة إسـتخدام الطاقة الشمسـية بالتحلية الشمسـية. وتسـتخدم تقنية التحلية الشـمسـية لسـد الإحتياجات المتزايدة لمياه الشـرب أو للأغراض الزراعية. هذه التقنيـة تعتبر الحـل المسـتقبلي لمشـاكل نقص المياه نظرا لكونهـا إقتصـادية الى جانب توفر الكثير من مصـادر المياه المـالحة والشمس في المناطق التي تشـح فيها مصـادر المياه العذبة.

التقنية تعتمد على تبخيـر الميـاه المالحة لفصل الأملاح والمواد العـالقة ومن ثم تكثيف بخـار المـاء الى ميـاه عذبـة صـالحة للشـرب أو للإسـتخدام أينمـا تطلبت الإحتياجات في المجالات الزراعية أو الصنـاعية. النظام يتكون من وحدة عالية الكفـاءة لتجميع وتركيز لأشـعة الشـمس لتغذية عمليـة التبخير الأوليـة بالطـاقة والحرارة اللازمتين. ومن ثم يقوم النظـام يتمريرالبخـار الى نظـام متعدد المراحل للتكثيف والتنقية والتجميع. يمكن للنظـام أن يعمـل على مدى الأربع والعشـرين سـاعة عن طريق إضـافة نظام كهروضوئي ليقوم خلال سـاعات النهـار بتوليد وتخزين الطـاقة التي يتطلبهـا النظـام خلال الليـل بعد غيـاب الشـمس.

وقد استخدمت أساليب التقطير الشمسي من قبل البشر منذ آلاف السنين. من البحارة اليونانيين في وقت مبكر لالكيميائيون الفارسي، وقد استخدمت هذه التكنولوجيا الأساسية لإنتاج المياه العذبة والمياه المقطرة الطبية. وكانت اللقطات الشمسية في الواقع الأسلوب الأول يستخدم على نطاق واسع لمعالجة المياه الملوثة وتحويلها إلى شكل الصالحة للشرب. في عام 1870 تم منح أول براءة اختراع أمريكية لجهاز التقطير الشمسي لنورمان يلر والتون ايفانز. وبعد ذلك بعامين في لاس ساليناس، وشيلي، وكارلوس ويلسون، وهو مهندس السويدية، بدأ بناء الطريقة المباشرة الشمسية مصنع التقطير بالطاقة لتزويد المياه العذبة للعاملين في نترات الفضة والألغام. انها تعمل بشكل مستمر لمدة 40 عاما وأنتج ما معدله 22.7 M3 من الماء المقطر يوميا باستخدام النفايات السائلة من عمليات التعدين وتغذية المياه لها

أنواع تحلية المياه بالطاقة الشمسية : هناك نوعان من الوسائل الأساسية لتحقيق تحلية المياه باستخدام الطاقة الشمسية، من خلال مرحلة تغيير من قبل إدخال الحرارية، أو في مرحلة واحدة خلال الفصل الميكانيكي. مرحلة تغيير (أو متعددة المراحل) ويمكن تحقيق ذلك إما عن طريق التقطير الشمسي المباشر أو غير المباشر. ويتم إنجاز مرحلة واحدة في الغالب عن طريق استخدام الخلايا الضوئية لإنتاج الكهرباء لدفع مضخات بالرغم من أن هناك طرق تجريبية قيد البحث باستخدام جمع الحرارية الشمسية لتوفير هذه الطاقة الميكانيكية المشاكل : هناك نوعان من المشاكل المتأصلة التي تواجه تصميم أي مشروع تحلية المياه بالطاقة الشمسية. أولا، يخضع كفاءة النظام بفعل الحرارة العالية ويفضل نقل الجماعي خلال التبخر والتكاثف. السطوح يجب أن تكون مصممة بشكل صحيح ضمن أهداف متناقضة من كفاءة نقل الحرارة والاقتصاد والموثوقية. ثانيا، حرارة التكثيف هو قيمة لأنها تأخذ كميات كبيرة من الطاقة الشمسية لتتبخر المياه وتوليد المشبعة، الهواء الساخن بخار لادن. هو، بحكم التعريف، ونقل هذه الطاقة إلى سطح مكثف خلال التكثيف. مع معظم أشكال اللقطات الشمسية، يتم إخراج هذه الحرارة من التكثيف من نظام شكل حرارة النفايات. التحدي التي لا تزال قائمة في مجال اليوم، هو تحقيق الفرق في درجة الحرارة المثلى بين بخار لتوليد الطاقة الشمسية ومكثف مياه البحر المبردة وإعادة الاستخدام القصوى من الطاقة من التكثيف، والتقليل من الاستثمار فى الاصول. حلول : حل واحد لحاجز قدمها مستوى عال من الطاقة الشمسية المطلوبة في جهود تحلية المياه بالطاقة الشمسية هو تقليل الضغط داخل الخزان. ويمكن تحقيق ذلك باستخدام مضخة فراغ، ويقلل بشكل ملحوظ من كمية الطاقة المطلوبة للتحلية. على سبيل المثال، الماء عند ضغط 0.1 ضغط جوي يغلي عند 50 درجة مئوية بدلا من 100 درجة مئوية

معالجة الماءالتقطير باستخدام الطاقة الشمسية:تعتمد هذه الطريقة على الاستفادة من الطاقة الشمسية في تسخين المياه المالحة حتى درجة التبخر ثم يتم تكثيفها على أسطح باردة وتجمع في مواسير. تطبيق تكنولوجيا تطهير الماء بالطاقة الشمسية ,يُستخدم التقطير الشمسي لجعل الماء المالح والماء متوسط الملوحة صالحًا للشرب. وأول من استخدم هذا الأسلوب علماء الكيمياء العرب في القرن السادس عشر هذا وقد تم تأسيس أول مشروع تقطير شمسي ضخم في عام 1872 في مدينة “لاس ساليناس” التشيلية المتخصصة في التعدين. ويستطيع المصنع، الذي تبلغ مساحة منطقة تجميع الطاقة الشمسية الموجودة به 4.700 متر مربع، إنتاج ما يصل إلى 22.700 ليتر من الماء النقي يوميًا لمدة 40 عامًا. ومن أنواع التصميمات الفردية لأجهزة التقطير الشمسي الأجهزة ذات السطح المنحدر المفرد والمزدوج (التي تشبه الصوبة الزجاجية) والأجهزة الرأسية والمخروطية وذات الألواح الماصة العكسية ومتعددة التأثير. ومن الممكن أن تعمل هذه الأجهزة في وضع نشط أوغير نشط أو مختلط. وتُعد أجهزة التقطير ذات السطح المنحدر المزدوج الأقل تكلفة ويمكن استخدامها في الأغراض المنزلية، بينما تُستخدم الأجهزة متعددة التأثير في التطبيقات واسعة النطاق

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *