جهاز جديد لتحلية المياه بالطاقة الشمسية بكفاءة تصل إلى 400%
في تعاون بحثي مشترك، كشف باحثون من جامعة الأورال بروسيا و كلية الهندسة التقنية في كركوك بالجامعة التقنية في العراق عن تقنية جديدة لتحلية المياه بكفاءة عالية باستخدام الإسطوانات الدوارة.
يعد الاستفادة من الطاقة الشمسية لتقطير المياه من التكنولوجيات الواعدة لسد العجز ولمعالجة شح المياه وذلك بتحليتها ومعالجتها. فبحسب تقارير الأمم المتحدة أكثر من 700 مليون شخص حول العالم لا يمكنهم الوصول إلى مياه شرب نقية.
وبحسب البحث العلمي الذي تم نشره في مجلة الهندسة الحرارية والذي يقوده الباحث نصيرعلوان فإن الطريقة المقترحة ستقلل بشكل كبير من تكلفة تحلية المياه وستضاعف حجم الإنتاج بمقدار أربعة مرات.
وتتلخص الطريقة كتالي:
يتم تدوير الأسطوانة ببطء بالاستعانة بمحرك DC يعمل بالطاقة الشمسية. حيث توجد الأسطوانة المجوفة داخل حوض مستطيل يعمل كمُقطِّر شمسي. كما تساهم هذه الأسطوانة بشكل رئيسي على تسريع تبخر الماء في الوعاء وذلك عن طريق تكوين طبقة رقيقة من الماء على السطح الخارجي والداخلي لها. ونتيجة لدوران تتجدد طبقة الماء على السطح باستمرار مع كل دورة للأسطوانة ، بينما يتم تسخين الماء الموجود أسفل الأسطوانة باستخدام مجمّع شمسي.
Case Studies in Thermal Engineering, Naseer T.Alwan, 2021©
رسم تخطيطي لمكونات جهاز التقطير
تم اختبار النموذج الأولي في مدينة إيكاترينبرج الروسية لعدة أشهر في عام 2019. وتم الوصول إلى نتائج مبشرة حيث كان معامل تحسين الأداء لجهاز التقطير الشمسي المقترح مقارنة بالأجهزة التقليدية أكثر بنسبة 280٪ في الأشهر الحارة (يونيو ويوليو وأغسطس) و بنسبة 300 – 400٪ في الأشهر الأكثر برودة (سبتمبر وأكتوبر). بينما بلغت إجمالي القدرة التراكمية لتقطير المياه 12.5 لترًا / م 2 يوميًا في الصيف و 3.5 لتر / م 2 يوميًا في فصل الشتاء.
و قد تساهم هذه التكنولوجيا المبتكرة في حل أزمة شحة المياه في منطقة الشرق الأوسط والتي تتمتع بطاقة شمسية عالية لكنها تواجه نقصًا في المياه العذبة. و يأمل الباحثون بالاستمرار في التطوير لزيادة أداء جهاز التقطير الشمسي المقترح و لخفض تكاليف التشغيل.
رابط الورقة العلمية للمطالعة
يعطيك العافية بشمهندس عبدالرحمن على كل معلومه تقدمها لنا