أحدث طرق تحلية مياه البحر

أحدث طرق تحلية مياه البحر، وكذلك تحلية مياه البحر بالطاقة الشمسية. كما سنشرح كيفية تحلية مياه البحر، وسنتحدث أيضًا عن جهاز تحلية مياه البحر، وكل هذا من خلال مقالتنا. تابعنا.

أحدث طرق تحلية مياه البحر

1- التقطير الشمسي :

تحاكي هذه الطريقة دورة المياه الطبيعية، حيث تقوم الشمس بتسخين مياه البحر بدرجة كافية لحدوث التبخر، ثم يتم تكثيف بخار الماء على سطح بارد. هناك نوعان من التقطير الشمسي. في الطريقة الأولى يتم استخدام الخلايا الكهروضوئية لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية لتوفير الطاقة اللازمة لعملية تحلية المياه. أما الطريقة الأخرى فتعتمد على حرارة الطاقة الشمسية نفسها لتحلية المياه.
2- التقطير الفراغي :

وهنا يتم تقليل الحرارة اللازمة لتبخير الماء عن طريق تقليل الضغط الجوي، ويصل الماء إلى درجة الغليان عند درجات حرارة منخفضة عندما يتساوى ضغط البخار مع الضغط المحيط، ويزداد ضغط البخار مع ارتفاع درجة الحرارة.
3- التقطير الوميضي متعدد المراحل :

هي عبارة عن سلسلة من التبخير الوميض، وفي هذه الطريقة لتحلية مياه البحر، تستخدم كل مرحلة بخار الماء الناتج عن المرحلة السابقة.
4- التقطير متعدد التأثير :

تتم تحلية المياه من خلال سلسلة من الخطوات تسمى التأثيرات، حيث يتم تسخين مياه البحر في أنابيب، ويستخدم البخار الناتج لتسخين المياه في الخطوة التالية، وفي بعض الأحيان يتم استخدام البخار القادم من محطات الطاقة القريبة لتسخين المياه.
5- التقطير بضغط البخار :

يستخدم هذا ضاغطًا ميكانيكيًا أو تيارًا نفاثًا لضغط البخار فوق الماء، لتوفير الحرارة اللازمة لتبخر الكمية المتبقية من الماء.
6- التناضح العكسي :

تستخدم هذه العملية أغشية شبه منفذة، ويتم تطبيق الضغط لتشجيع الماء على المرور وترسيب الأملاح على الغشاء. وتستهلك هذه العملية طاقة أقل من عملية التحلية الحرارية، وهي من أكثر طرق تحلية مياه البحر شيوعًا.
7- التجميد :

يستخدم التجميد لفصل المياه العذبة عن المياه المالحة بعد ذوبان الجليد.
8- غسيل الكلى :

يستخدم التحليل الكهربائي لفصل الأملاح من خلال أزواج من الأغشية المشحونة وترسيبها في قنوات متناوبة.
9- التقطير الغشائي :

تعتمد هذه الطريقة على اختلاف درجات الحرارة في عمليتي التبخر والتكثيف.
10- الطاقة الموجية :

وتستخدم في هذه التقنية العوامات المغمورة في البحر وتعتمد على طاقة الأمواج لتحلية مياه البحر.

تحلية مياه البحر بالطاقة الشمسية

تقطير المياه بالطاقة الشمسية هي عملية تنظيف مياه البحر من الأملاح والمعادن والشوائب والرواسب عن طريق التبخر ثم التكثيف باستخدام الطاقة الحرارية الشمسية، وذلك بهدف الحصول على مياه نقية صالحة للاستخدام سواء للشرب أو الزراعة.
ويعتبر الكيميائيون العرب أول من استخدم الطاقة الشمسية لتحلية مياه البحر في القرن السادس عشر، بينما تم إنشاء أول مشروع للتقطير بالطاقة الشمسية عام 1872م في تشيلي وتحديداً في مدينة لاس ساليناس المتخصصة في التعدين. وبلغت مساحة منطقة تجميع الطاقة الشمسية في ذلك الوقت حوالي 4700 متر مربع، وكان من الممكن أن ينتج المشروع حوالي 22700 لتر من المياه النقية بشكل يومي لمدة أربعين عاما. ويذكر أن أرسطو كان أول من تصور طريقة لتحلية مياه البحر باستخدام الطاقة. الشمسية في القرن الرابع قبل الميلاد.

كيفية تحلية مياه البحر

1- المرحلة الأولى:

يتم في هذه المرحلة التخلص من المواد الكبيرة العالقة في الماء مثل الغبار والحجارة وبعض الكائنات الحية الدقيقة مثل البكتيريا. ويتم ذلك من خلال مرشحات كبيرة الحجم وإضافة بعض المواد الكيميائية إلى المياه.
2- المرحلة الثانية :
– التقطير العادي :

ويعتمد على رفع درجة حرارة الماء حتى يصل إلى درجة الغليان، ثم تجميع الأبخرة المتصاعدة وتكثيفها في مكثف للحصول على مياه خالية من الأملاح.
– التقطير الوميضي:

يعتمد على تعريض الماء لضغط مرتفع مما يقلل من درجة غليانه.
-التقطير متعدد التأثير:

في هذه الطريقة يتم استغلال الأبخرة المتصاعدة من المبخر الأول لتتكثف في المبخر الثاني، وتستغل الحرارة الموجودة في هذا المكثف لتتبخر مياه البحر لتتكثف في المبخر الثالث، وهكذا.
– استخدام الطاقة الشمسية في التقطير :

ويتم الاعتماد على طاقة الشمس لتبخير مياه البحر.
– اعتماد البخار المضغوط في التقطير :

وتعتمد عملية التقطير هنا على الطاقة الخارجة من بخار الماء.
– استخدام طرق أقشيثا في التحلية :

وهنا يتم فصل الماء عن الأملاح باستخدام غشاء خاص، ولا تحتاج هذه العملية إلى حرارة أو تدفئة.
– استخدام طريقة التبلور أو التجميد في التحلية :

تعتمد هذه الطريقة على خفض درجة حرارة مياه البحر لتجميدها وبالتالي التخلص من الأملاح الذائبة فيها.
3- المرحلة الثالثة :

في هذه المرحلة يتم إضافة الأملاح وبعض المواد إلى الماء إذا كان للاستخدام الآدمي أو الزراعة، أما إذا كان الغرض من الماء تشغيل المصانع أو صناعة الأدوية فلا يتم إضافة أملاح أو مواد كيميائية.

جهاز تحلية مياه البحر

أهمية جهاز التحلية الذي اخترعه العالم المصري الدكتور المهندس محمد عبد المنعم علي 60 عاما متخصص في الهندسة الميكانيكية والذي حصل على براءة اختراع لجهازه من مكتب براءات الاختراع بأكاديمية البحث العلمي، يبدو أنه مهم. حصل المخترع أيضًا على جائزة ديليا. وعن اختراعه الذي يهدف إلى تحلية مياه الشرب سواء كانت من البحر أو المياه الجوفية أو استخلاص الماء المقطر عن طريق ترطيب وتكثيف الهواء، يقول المخترع الدكتور م. “محمد عبد”: المنعم: هو وقد استلهم فكرة اختراعه من تواجده في بعض المناطق الصحراوية والنائية. وأدرك مدى حاجة المجتمعات السكنية للمياه النقية وأهمية توفيرها بتكلفة منخفضة. ويشرح الفكرة بقوله: الطاقة الجديدة والمتجددة. والهدف من هذا الاختراع هو الاستفادة من الطاقة الجديدة والمتجددة والتي تتمثل في الشمس. (الطاقة الشمسية) وطاقة الرياح في تحلية مياه البحر أو المياه الجوفية في المناطق النائية، كبديل للطاقة التقليدية المتمثلة في المصادر البترولية ومنتجاته والفحم. وهكذا يتم تطبيق أحد الاستخدامات المثالية للطاقة المتجددة، خاصة في بلادنا وغيرها من الدول العربية الغنية بالطاقة الشمسية، وتظهر أهمية هذا الاتجاه للأسباب التالية:
1- يعتبر استخدام الطاقة التقليدية في المناطق النائية لتحلية المياه مكلفاً، خاصة إذا أخذنا بعين الاعتبار تكاليف نقل الوقود.
2- يعتبر استخدام الطاقة الجديدة والمتجددة لتوفير المياه النظيفة وتلبية الاحتياجات المتزايدة لها توسعا مطلوبا في استخدام هذا النوع من الطاقة.
3- هناك زيادة في احتياجات مصر والدول العربية الأخرى من المياه النقية، خاصة المناطق الصحراوية والساحلية النائية وتزايد المراكز السكانية بها، خاصة مع توقع انخفاض هذه المياه بمعدل يتراوح بين 4 و5. مليار متر مكعب سنويا خلال السنوات الخمس المقبلة. ولا شك أن توفير المياه المطلوبة باستخدام الطاقة التقليدية لتحلية المياه يتطلب أموالاً طائلة، كما أنه يضر بالبيئة ويلوثها، مما يزيد من أهمية استخدام الطاقة الجديدة والمتجددة.