تحلية المياه بالطاقة الشمسية

تحلية المياه بالطاقة الشمسية

تحلية المياه بالطاقة الشمسية واحدة من أهم التطبيقات لاستخدام الطاقة الشمسية في الكثير من الدول حول العالم خاصة البلدان النامية التي لا يوجد خلالها محطات تحلية المياه الضخمة.

الطاقة الشمسية من مصادر الطاقة المتجددة النظيفة الرخيصة التي يمكن الاعتماد عليها في إنتاج الطاقة الكهربائية والحرارية علاوة على استخدامها بشكل كبير في الكثير من المجالات المختلفة في حياتنا مثل زراعة المحاصيل وتجفيفها بالإضافة إلى تحلية المياه بالطاقة الشمسية والاستفادة من مياه البحر المالحة للحصول على مياه عذبة نقية صالحة للشرب والاستخدامات اليومية خاصة في البلدان التي لا يوجد خلالها مصادر المياه العذبة بالكميات الكافية.

بدأت الدول في الٱونة الأخيرة الاعتماد على الطاقة الشمسية بشكل كبير والتوسع في بناء محطات الطاقة الشمسية الضخمة لإنتاج مصدر طاقة نظيف مقارنة بالوقود الأحفوري وغيرها من أنواع مصادر الطاقة التي قد تسبب التلوث البيئي الكبير والتكلفة العالية.

عزيزي القارئ تابعنا خلال هذا المقال بإذن الله تعالى سوف نتحدث باستفاضة تامة عن طريقة تحلية المياه بالطاقة الشمسية من حيث أهم المعلومات حولها.

ما هي أهم التطبيقات اليومية التي يستفاد منها في حياتنا من محطات الطاقة الشمسية؟

محطات الطاقة الشمسية تولد كمية كبيرة جدا من الطاقة الكهربائية والحرارية التي بدأنا نستخدمها بشكل كبير في مختلف أمور حياتنا والاعتماد عليها كمصدر نظيف لا ينقطع على عكس الوقود الأحفوري وغيرها من مصادر الطاقة باهظة الثمن علاوة على تأثيره السلبي على البيئة في كثير من الأحيان، ومن هذه التطبيقات:

إنتاج الطاقة الكهروضوئية:

يتم بناء محطات الطاقة الشمسية الكبيرة والصغيرة التي تتكون من مصفوفة ألواح الطاقة الشمسية التي تتصل مع بعضها البعض على طريقة التوازي أو التوالي تهدف إلى تحويل الأشعة المنبعثة من الشمس من الأشعة فوق البنفسجية إلى فرق جهد لتوليد الطاقة الكهربائية التي تمر في الأسلاك وتحصل على تيار كهربي يقدر بالواط عند توصيله بالأسلاك والمحول في المنزل أو المؤسسة الخاصة بك.

الكثير من المصانع التجارية والمنازل خاصة البعيدة عن محطات توليد الطاقة الكهربائية الأساسية يعتمدون على ألواح الطاقة الشمسية في توليد الطاقة الكهربائية المستخدمة في الإنارة، تشغيل الآلات وإدارة الأجهزة الإلكترونية.

إنتاج الطاقة الحرارية:

يتم بناء محطات الطاقة الشمسية واستبدال ألواح الضوء بأنابيب التسخين لامتصاص حرارة الشمس مع اتصالها بخزانات المياه تساعد بشكل كبير في رفع درجة حرارتها واستخدامها في أغراض التسخين المختلفة.

يمكن الاعتماد على هذه الطاقة الحرارية المتولدة في كثير من المجالات المختلفة داخل المنازل أو في المؤسسات والحقول الزراعية بهدف التجفيف للمحاصيل وغيرها.

تحلية المياه بالطاقة الشمسية:

واحدة من أهم التطبيقات التكنولوجية اليومية الطاقة الشمسية التي بدأت تعتمد عليها مختلف البلدان للمساعدة على استخلاص مياه عذبة نقية صالحة للشرب بعد تنقية مياه البحار المليئة بالأملاح.

يتم الاستفادة من محطات الطاقة الشمسية في الحصول على مياه نقية في الأماكن البعيدة عن مصادر المياه العذبة وكذلك في البلدان النامية لاستخلاص الأملاح من مياه المحيطات والبحار والحصول على المياه اللازمة للطهي والشرب والأغراض اليومية بكل سهولة.

تجفيف المحاصيل الزراعية والري الشمسي عن طريق استخدام محطات الطاقة الشمسية:

لا تتوقف التطبيقات التكنولوجية على تحلية المياه بالطاقة الشمسية فقط بل يمكن تجفيف المحاصيل الزراعية السريعة القابلة للتلف باستخدام ألواح طاقة الشمسية لتوليد طاقة حرارية موزعة بشكل متناسق يساعد على تبريد وتكثيف المحاصيل وتخزينها بكل سهولة دون تلف.

كما أن الحقول الزراعية البعيدة عن محطات توليد الطاقة الكهربائية ليتم إدارة آلات الري من خلال ألواح الطاقة الشمسية وكذلك إنارة بيوت الزراعة وتوفير التدفئة والتهوية المتكاملة حسب الطقس في المناطق الخاصة بتربية المواشي.

توفير فواتير الكهرباء والحصول على عائد مادي شهري:

الكثير من الأشخاص يعتمدون على محطات الطاقة الشمسية في توليد الطاقة الكهربائية والحرارية المستخدمة يوميا مما يقلل من معدل استهلاكهم اليومي من الطاقة الكهروضوئية المتولدة من المحطات الرئيسية أو الشبكة بل الفائض لديهم من هذه الطاقة يتم تصديرها إلى الشبكة والحصول على عائد مادي جيد.

دعونا نتعرف الٱن على المقصود بتحلية المياه بالطاقة الشمسية:

تحلية المياه بالطاقة الشمسية عملية هامة جدا يقصد بها تحويل مياه البحار المليئة بالأملاح إلى مياه عذبة نقية صالحة للشرب الطهي والاستحمام وغيرها من الأغراض اليومية بكل أمان.

الحاجة الماسة إلى تحلية المياه بالطاقة الشمسية شائعة بشكل كبير في المناطق البعيدة عن مصادر المياه العذبة والأنهار أو محطات تحلية المياه الرئيسية خاصة في البلدان الفقيرة النامية.

بشكل كبير نجد أن نسبة الأملاح في مياه البحار تزيد بشكل ملحوظ في المحيطات الكبيرة مقارنة بالبحار الموجودة عند نهايات وأطراف الأنهار العذبة.

ما هي أهمية تقنية تحلية المياه بالطاقة الشمسية؟

تحلية المياه بالطاقة الشمسية من أهم التطبيقات اليومية لاستخدام الطاقة الشمسية:

  • يتم الاعتماد على هذه التقنية في الكثير من الدول والبلدان حول العالم خاصة البلدان الفقيرة النامية لأن تحلية المياه بالطاقة الشمسية ذات تكلفة منخفضة نسبيا مقارنة بمحطات تحلية المياه التقليدية.
  • الطاقة الشمسية مصدر نظيف متجدد باستمرار لا ينقطع وبالتالي إمكانية تحلية مياه البحار بشكل مستمر دون تكلفة باهظة أو انقطاع مثل مصادر الطاقة الٱخرى على رأسها الوقود الأحفوري.
  • يتم الاعتماد على تقنية تحلية المياه بالطاقة الشمسية في الأماكن الفقيرة والبعيدة عن مصادر المياه العذبة ولذا يكون الحل بشكل كبير لتوفير الاستهلاك اليومي من مياه الشرب والطهي هو تحلية لمياه البحار والمحيطات المالحة.

دعونا نتعرف على كيفية تحلية المياه بالطاقة الشمسية؛

تحلية المياه بالطاقة الشمسية تتم عن طريق طريقتين مختلفتين: الأولى هي الطريقة المباشرة والثانية الطريقة غير المباشرة:

الطريقة المباشرة لتحلية المياه بالطاقة الشمسية:

  • خلال هذه الطريقة يتم تحويل مياه البحار المختلطة بالأملاح إلى مياه نقية عذبة صالحة للشرب والطهي دون أي قيود.
  • الطريقة المباشرة تحاكي بشكل كبير دوره تبخر وتكثيف المياه الطبيعية في الكون.
  • الأجهزة المستخدمة في الطريقة المباشرة ذات تكلفة متوسطة ليست باهظة مثل الطرق التقليدية في محطات تحلية المياه كما أنها مصدر متجدد لا ينقطع.
  • يتم الاستفادة من الطاقة الشمسية في الحصول على الطاقة الحرارية التي تبدأ في تسخين مياه البحر لتحفيز تعرضها إلى بخار الماء وعندما تتصاعد في الجهاز تبدأ تتعرض إلى التكثيف على اللوح الداخلي في الجهاز في مكان منفصل ليترك مياه البحر المالحة في منطقة ٱخرى بعيدا عن الملح المترسب.
  • الطريقة المباشرة جيدة في تحلية المياه ولكن للأسف الشديد تنتج كمية مياه صغيرة لا تزيد عن 2 أو 3 لتر يوميا حيث تتناسب مقدار المياه النقية الناتجة عن التحلية مقارنة بمساحة سطح الجهاز المستخدم في التحلية.
  • هذه الطريقة مناسبة بشكل كبير في البلدان الفقيرة النامية لمعدل الاستهلاك اليومي.
  • في الطريقة المباشرة تعتمد بشكل كبير على الطاقة الشمسية ولذا فإنها تتأثر بالتقلبات المناخية وظروف الطقس فكلما كانت الطاقة المتولدة من الشمس قليلة نسبيا تقل طريقة تحلية المياه والعكس صحيح.

الطريقة غير المباشرة لتحلية المياه بالطاقة الشمسية:

  • الطريقة غير المباشرة في تحلية المياه تعتمد على نظامين مختلفين الأول محطة التحلية التقليدية ومجموعة التجميع الشمسية.
  • مجموعة التجمع الشمسي تستخدم مبدأ التناضح العكسي في تحلية المياه وتكون عبارة عن مجمعات حرارية تستخدم ألواح شمسية لتوليد طاقة حرارية لتبخير المياه.
  • بشكل عام يتم إنتاج كميات كبيرة جدا من لترات المياه العذبة تصل إلى أكثر من 1,500 لتر يوميا باستخدام هذه الطريقة.
  • كمية المياه التي نحصل عليها من التحلية تعتمد بشكل كبير على جودة المصنع وكبر حجمه الذي يعتمد على الطريقة غير المباشرة لتحلية المياه بالطاقة الشمسية.
  • في الطريقة غير المباشرة يتم استخدام عدة أنواع من الطرق التي تساعد على التحلية مثل التقطير متعدد التأثير ومتعدد المراحل، الترطيب، الغليان وإزالة الرطوبة.

 

 

2 thoughts on “تحلية المياه بالطاقة الشمسية

Leave a Reply

Your email address will not be published.