تحلية مياه البحر بالطاقة الشمسية
تحلية مياه البحر بالطاقة الشمسسة Solar water distillation عبارة عن عملية تنظيف ماء البحر من الأملاح، والمعادن، والشوائب، والرواسب عن طريق التبخير، ثم التكثيف باستخدام الطاقة الشمسية الحرارية، بهدف الحصول على ماء نقي صالح للاستخدام، سواءً للشرب أو للزراعة.
تاريخ تحلية المياه بالطاقة الشمسية
يعتبر علماء الكيمياء العرب بأنهم أول من استخدم الطاقة الشمسية لتحلية مياه البحر في القرن السادس عشر، بينما تأسس أول مشروع تقطير شمسي سنة 1872م في تشيلي، وتحديداً في مدينة لاس ساليناس المتخصصة في التعدين، وبلغت مساحة منطقة تجميع الطاقة الشمسية حينها حوالي 4.700م²، وتمكن المشروع من إنتاج حوالي 22.700 لتر من الماء النقي بشكل يومي لمدة أربعين سنة، ويذكر أن أرسطو أول من تخيل طريقة لتحلية مياه البحر باستخدام الطاقة الشمسية في القرن الرابع قبل الميلاد.
جهاز تحلية مياه البحر بالطاقة الشمسية
يعرف الجهاز المستخدم بالتحلية باسم جهاز التقطير الشمسي، وهو عبارة عن حيز مغلق على شكل صوبة زجاجية، مغطى من القاع باللون الأسود، بينما الأسقف مغطاة بألواج زجاجية شفافة موضوعة بشكل هرمي مائل، ويوجد داخل الصوبة وعلى جانبيها قناتان بهدف تجميع بخار الماء الذي سيتكاثف على سقف الصوبة، ويتجمع على شكل ماء عذب.
آلية تحلية مياه البحر بالطاقة الشمسية
يوضع ماء البحر المالح في قاع الصوبة الأسود، ثم يتم تعريض الصوبة لأشعة الشمس التي ستنفذ من خلال الأسطح الزجاجية، مما يؤدي إلى امتصاص الماء لحرارة الشمس، وارتفاع درجة حرارتها، وإكسابها الطاقة، وتحولها من الحالة السائلة إلى البخار، وعندما يلامس البخار جدار الصوبة الزجاجي، فإنّ البخار سيتكاثف ويتجمع على شكل نقاط من الماء العذب الذي سيتجمع لاحقاً في القناتين الجانبيتين، ويستخدم للشرب أو الطهي أو الزراعة.
تنبيه: في هذه الحالة لا يصل الماء إلى درجة الغليان وإنما يسخن فقط، وبالتالي يتبخر بمعدلات بطيئة أو سريعة بناءً على قوة أشعة الشمس الساقطة على الحوض.
فوائد تحلية مياه البحر بالطاقة الشمسية
- غير مكلفة، وتنتج حوالي خمسة لترات من الماء النقي يومياً لكل متر مربع من المساحة، وبالتالي توفر الماء العذب لعدد كبير من السكان وبشكل خاص مع تفاقم مشكلة نقص الماء الصالح للاستهلاك حول العالم.
- تصلح للاستخدام في المناطق الصحراوية التي يقل فيها الماء العذب، كما تصلح لعمال المناجم.
- تستخدم للحصول على ملح الطعام في العديد من الدول حول العالم.
- تستخدم الطريقة لتحلية المياه الجوفية أيضاً.
- صديقة للبيئة، حيث يمكن إقامة محطات تحلية عائمة على مسافات بعيدة داخل البحر، وبالتالي تقلل الضوضاء، وتوفر الأراضي ذات الأهمية الاقتصادية.
