وحدة تحلية المياه بالطاقة الشمسية: ما هي وكيف تختارها؟

➣مقدمة

تتطور تكنولوجيا تحلية مياه البحر باستمرار، وتنتشر معدات تحلية مياه البحر بالطاقة الشمسية في مجالات متعددة. ولا سيما معدات تحلية مياه البحر المحمولة، التي تتميز بسهولة التوصيل والتشغيل، وصغر حجمها، وعدم توفر الطاقة، وغيرها من المزايا، ما يجعلها تُستخدم على نطاق واسع في المناطق النائية، ومنازل وفنادق الجزر، والقوارب، واليخوت، والأنشطة الخارجية، وغيرها من المجالات.

متحرك تكنولوجيا تحلية المياه بالطاقة الشمسية يمكن تحويل المياه المالحة إلى مياه شرب عذبة في أي وقت مع أقل تأثير على البيئة المحيطة. ومؤخرًا، أدى تطبيق تقنية استعادة الطاقة في تحلية المياه بالطاقة الشمسية إلى تقليل استهلاك الطاقة وانخفاض تكلفة إنتاج المياه.

سترشدك هذه المقالة إلى ما هي وحدة تحلية المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية وكيفية التأكد من اختيار الوحدة الصحيحة لتطبيقك المحدد.

➣ما هي وحدة تحلية المياه بالطاقة الشمسية؟

يعتمد جهاز تحلية المياه بالطاقة الشمسية المحمول بشكل أساسي على تقنية التناضح العكسي. يدفع الضغط العالي الماء عبر غشاء ذي مسام دقيقة للغاية لإزالة الأملاح والمعادن الذائبة منه، مما يجعله صالحًا للشرب. بالمقارنة مع أجهزة التناضح العكسي التقليدية، تُحوّل الطاقة التي تُشغّل الجهاز من الطاقة الكهربائية الأصلية إلى طاقة شمسية. يتكون الجهاز عادةً من ألواح شمسية، ووحدات تحلية، وخزانات تخزين مياه نقية. تُولّد الألواح الشمسية الكهرباء لتشغيل وحدة التحلية. تُنتج الوحدة مياه شرب نظيفة أثناء تشغيلها، وتُخزّن في الخزان لحين الحاجة إليها.

تم تصميم وحدة تحلية المياه بالطاقة الشمسية لتكون سهلة تم نقله ويتم تركيبها في مواقع متنوعة. تُعد هذه الأجهزة مفيدة بشكل خاص في المناطق التي يصعب فيها الحصول على مياه شرب نظيفة، مثل المناطق النائية أو أثناء الكوارث الطبيعية.

➣أنواع وحدات تحلية المياه بالطاقة الشمسية وكيف تعمل؟

هناك أنواع عديدة من وحدات تحلية المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية، تُستخدم لإنتاج المياه العذبة من مياه البحر أو المياه قليلة الملوحة. صُممت هذه الوحدات لتكون محمولة، ويمكن استخدامها في بيئات متنوعة، بما في ذلك المناطق النائية أو غير المتصلة بالشبكة الكهربائية.

· التقطير الشمسي

جهاز التقطير الشمسي هو وسيلة بسيطة وغير مكلفة لإنتاج كميات صغيرة من المياه العذبة من مياه البحر أو المياه قليلة الملوحة باستخدام الطاقة الشمسية. يتكون الجهاز من حوض ضحل، وغطاء شفاف، ووعاء تجميع. يوضع ماء البحر أو المياه قليلة الملوحة في الحوض، ويوضع الغطاء فوقه. عندما تسخن الشمس الماء، يتبخر ويتكثف على الغطاء، الذي يُبرّد بالهواء. ثم يتساقط الماء المكثف في وعاء التجميع.

· نظام التناضح العكسي الذي يعمل بالطاقة الشمسية

كما يوحي الاسم، أ نظام التناضح العكسي الشمسي هي تقنية تستخدم الطاقة الشمسية لتشغيل أغشية التناضح العكسي (RO). تزيل هذه التقنية بفعالية الملح والشوائب الأخرى من مياه البحر أو المياه قليلة الملوحة. تُجمع المياه المُنقاة في خزانات تخزين، وتُصرف مياه الصرف الصحي.

كيف تعمل تقنية التناضح العكسي التي تعمل بالطاقة الشمسية؟

• المعالجة المسبقة: قبل بدء عملية التناضح العكسي، تُعالَج مياه البحر عادةً بمرشحات الرواسب والمواد الكيميائية لإزالة أي مواد صلبة عالقة أو ملوثات أخرى قد تُسدّ أغشية التناضح العكسي. تُعرف هذه الخطوة بالمعالجة المسبقة.
• العلاج الأولي: ثم يتم تغذية مياه البحر المعالجة مسبقًا إلى نظام التناضح العكسي من خلال مضخة مياه التغذية. تضغط المضخة مياه البحر وتدفعها عبر سلسلة من أغشية التناضح العكسي. أغشية التناضح العكسي عبارة عن صفائح رقيقة شبه منفذة مصنوعة من مادة خاصة تسمح بمرور جزيئات الماء، لكنها تمنع الملوثات الأكبر حجمًا مثل الملح والمعادن المذابة الأخرى.
• مجموعة: عندما تمر مياه البحر عالية التركيز من الملح عبر غشاء التناضح العكسي، فإن حجم المسام الصغير للغاية يقسم الماء إلى تيارين: ماء نقي نقي وماء مركّز. يُجمع الماء النقي على جانب، بينما تُترك الملوثات على الجانب الآخر. يُعرف أيضًا باسم المحلول الملحي المركّز لاحتوائه على ملوثات مركّزة.
• بعد العلاج: على الرغم من أن الماء بعد معالجته بتقنية التناضح العكسي قد وصل إلى درجة عالية من النقاء، إلا أنه قد يحتوي على كمية قليلة من الملوثات الذائبة. تُضاف عملية معالجة لاحقة بعد جهاز التناضح العكسي، وعادةً ما تستخدم مواد كيميائية أو عمليات أخرى لإزالة أي شوائب متبقية في الماء النقي. ولذلك تُسمى هذه الخطوة أيضًا بالمعالجة اللاحقة.
• التخلص من المحلول الملحي المركز: يتم التخلص من المحلول الملحي المركز الذي يتم إنتاجه أثناء عملية التناضح العكسي عادة بطريقة مسؤولة بيئيًا، مثل حقنه مرة أخرى في المحيط على عمق لا يضر بالحياة البحرية.

• نظام التقطير بالطاقة الشمسية.

يستخدم نظام التقطير الشمسي الطاقة الشمسية لتسخين مياه البحر أو المياه قليلة الملوحة، والتي تُبخّر وتُجمع كمياه عذبة. عادةً ما يكون هذا النوع من الأنظمة أكثر تكلفةً ويتطلب صيانةً أكبر من أجهزة التقطير الشمسية أو أنظمة التناضح العكسي التي تعمل بالطاقة الشمسية.

كيف يعمل نظام التقطير المتنقل الذي يعمل بالطاقة الشمسية؟

تتضمن عملية التقطير بالطاقة الشمسية عدة خطوات:

• المعالجة المسبقة: يتم أولاً ترشيح المياه الواردة لإزالة أي جزيئات أو حطام كبير يمكن أن يؤدي إلى انسداد النظام.
• تبخر: يتم بعد ذلك تسخين الماء باستخدام الطاقة الشمسية، مما يؤدي إلى تبخره وترك المواد الصلبة المذابة، مثل الملح.
• التكثيف: يتم بعد ذلك تبريد البخار وتكثيفه مرة أخرى إلى شكل سائل، مما ينتج عنه مياه نظيفة عذبة.
• مجموعة: يتم جمع المياه العذبة في حاوية منفصلة، في حين يتم التخلص من المحلول الملحي أو المياه المالحة المتبقية.

➣كيفية اختيار وحدة تحلية المياه بالطاقة الشمسية المثالية؟

تُعد وحدة تحلية المياه بالطاقة الشمسية أداةً فعّالة لتوفير مياه شرب نظيفة في المناطق التي تعاني من شحّها أو تلوثها. ومع ذلك، هناك عدة عوامل يجب مراعاتها عند شراء جهاز تحلية المياه بالطاقة الشمسية.

· سعة

تشير سعة الوحدة إلى كمية المياه التي يمكنها إنتاجها خلال فترة زمنية محددة. من المهم مراعاة حجم عائلتك أو مجتمعك وكمية المياه التي سيحتاجونها.

· كفاءة الألواح الشمسية

تلعب كفاءة الألواح الشمسية دورًا هامًا في أداء وحدة تحلية المياه. فالوحدة المزوّدة بلوح شمسي عالي الكفاءة ستتمكن من إنتاج كميات أكبر من المياه في وقت أقصر.

· المتانة

يتمتع هيكل وحدة تحلية المياه بالطاقة الشمسية بالقدرة على تحمل التضاريس الوعرة والظروف الجوية القاسية إذا صُنع من مواد متينة ومقاومة للتآكل، ويتميز بتصميم متين. ويتراوح عمر المعدات الجيدة بين 15 و25 عامًا.

· قابلية النقل

يجب أن تكون الوحدة سهلة النقل والتركيب في مواقع مختلفة. ضع في اعتبارك وزن الوحدة وحجمها، بالإضافة إلى توفر حقيبة حمل.

· صيانة

الصيانة عامل مهم يجب مراعاته عند شراء أي جهاز لمعالجة المياه. ابحث عن جهاز سهل الصيانة وقطع غياره متوفرة بسهولة.

· يكلف

تكلفة الوحدة عامل مهم يجب مراعاته، خاصةً إذا كنت تشتريها لمؤسسة مجتمعية أو غير ربحية. ابحث عن وحدة توفر قيمة جيدة مقابل المال وتناسب ميزانيتك.

· دعم العملاء

من المهم اختيار جهاز من شركة مصنعة موثوقة تقدم دعمًا فنيًا ممتازًا. هذا يضمن لك الحصول على الدعم الفني في حال واجهت أي مشاكل مع الجهاز.

عند شراء وحدة تحلية مياه شمسية محمولة، من المهم مراعاة عوامل مثل السعة، وكفاءة الألواح الشمسية، والمتانة، وسهولة النقل، والصيانة، والتكلفة، وخدمة العملاء. بمراعاة هذه العوامل، يمكنك العثور على وحدة تلبي احتياجاتك وتوفر مياهًا نظيفة وعذبة لك ولمجتمعك.

➣مزايا وحدة تحلية المياه المحمولة التي تعمل بالطاقة الشمسية

توفر وحدات تحلية المياه المحمولة التي تعمل بالطاقة الشمسية العديد من المزايا مقارنة بأنظمة تحلية المياه التقليدية، مما يجعلها خيارًا مناسبًا للمواقع النائية أو خارج الشبكة.

· قابلية النقل

من أهم مزايا معدات تحلية المياه بالطاقة الشمسية المتنقلة سهولة حملها. تتميز هذه الوحدات عادةً بصغر حجمها وخفة وزنها، مما يسهل نقلها وتركيبها في مواقع متنوعة. وهذا مفيدٌ بشكل خاص للمجتمعات النائية أو غير المتصلة بشبكة الكهرباء والتي قد لا تتوفر لديها البنية التحتية التقليدية لتحلية المياه.

· تأثير بيئي منخفض

من مزايا وحدات تحلية المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية انخفاض تأثيرها البيئي. فالطاقة الشمسية مصدر طاقة نظيف ومتجدد، واستخدامها في تحلية المياه يُغني عن استخدام الوقود الأحفوري الذي يُنتج غازات دفيئة ضارة ويُساهم في تلوث الهواء.

· فعالة للغاية

يمكن أن تُعدّ وحدات تحلية المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية وسيلةً فعّالة لإنتاج مياه نقية وعذبة في المناطق التي يصعب فيها الحصول على المياه النظيفة أو حيث لا تُتاح طرق معالجة المياه التقليدية. تستخدم هذه الوحدات الطاقة الشمسية لتشغيل عملية تحلية تزيل ما يصل إلى 99.71 طنًا من الأملاح الذائبة والشوائب الأخرى من مياه البحر أو المياه قليلة الملوحة، مما يُنتج مياهًا نقية وصالحة للشرب.

· غير مكلفة نسبيًا

كما أن وحدات تحلية المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية منخفضة التكلفة نسبيًا في التشغيل والصيانة. فهي تعتمد على الطاقة الشمسية، ما يعني عدم وجود تكاليف وقود مستمرة، كما أن الوحدات نفسها لا تتطلب سوى الحد الأدنى من الصيانة. وهذا يجعلها حلاً اقتصاديًا ومعقول التكلفة للمجتمعات ذات الموارد المحدودة.

· سهولة التكامل مع أنظمة العلاج الحالية

بالإضافة إلى ذلك، يُمكن دمج وحدات تحلية المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية بسهولة في أنظمة معالجة المياه الحالية. وهذا يُمكّن المجتمعات من تكملة مصادر المياه العذبة الحالية بمياه نقية إضافية، مما يزيد من إجمالي إمدادات المياه، ويُحسّن فرص الحصول على مياه شرب نظيفة.

➣تطبيقات وحدة تحلية المياه بالطاقة الشمسية

وحدات تحلية المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية تعمل بشكل مستقل دون قيود مثل البخار والكهرباء. لا تلوث، وتتميز بتشغيل آمن ومستقر وموثوق. تُعد خيارًا مثاليًا للمجالات التي تعاني من نقص الطاقة وتتطلب حماية بيئية عالية دون الحاجة إلى استهلاك الطاقة الصناعية التقليدية.

مجالات التطبيق الشائعة لوحدات تحلية المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية هي:

• عائلة الجزيرة
• المركبات المائية واليخوت الشخصية
• البحرية
• مياه الشرب العسكرية
• شركة ملاحة
• المناطق الساحلية التي تعاني من ندرة المياه
• طارئ
• موارد الري
• تحلية المياه الصناعية

➣الخاتمة

إجمالي، معدات تحلية المياه المتنقلة أصبحت تقنية المياه العذبة تحظى بشعبية متزايدة لأنها توفر حلاً مستدامًا وفعالًا من حيث التكلفة لإنتاج مياه شرب نظيفة في المناطق التي يكون فيها الوصول إلى المياه العذبة محدودًا.

إذا كنت تبحث عن وحدة تحلية مياه محمولة مثالية تعمل بالطاقة الشمسية، فإن NEWater هو وجهتك المثالية. نحن معروفون عالميًا بتصنيع وحدات تحلية مياه عالية الجودة ومُصممة خصيصًا، ونقدم خدمة عملاء ممتازة. تواصل معنا الآن لتقديم طلبك.