محطات تحلية المياه بالطاقة الشمسية: تحلية مياه البحر بالطاقة الشمسية

مع تزايد شعبية الطاقة الشمسية ، من المفهوم أن البعض فكر في استخدام الطاقة الشمسية لتحويل المياه المالحة إلى مياه عذبة. نظرا لأنه مصدر متجدد للطاقة وطريقة حرة ، يمكننا أن نتوقع أن يكون جديرا بالاهتمام.

ما هي تحلية المياه بالطاقة الشمسية؟

يتم تحقيق تحلية المياه بالطاقة الشمسية باستخدام الطاقة الشمسية لتحويل المياه المالحة إلى مياه عذبة. هناك طريقتان أساسيتان للقيام بهذه العملية ، تحلية المياه القائمة على الطاقة الشمسية المباشرة وغير المباشرة.

الطريقة المباشرة لتحلية المياه بالطاقة الشمسية

في الطريقة المباشرة لمحطات تحلية المياه القائمة على الطاقة الشمسية ، فإن جزءا واحدا من الجهاز هو مجمع الحرارة الشمسية الذي يحتوي على مياه البحر ، والجزء الآخر هو جهاز التقطير الذي سيكثف المياه المتبخرة. عادة ما يتم ذكر هذا النوع من الأجهزة في أدلة البقاء على قيد الحياة ويتم تدريسه لمشاة البحرية. وهي تعرف باسم اللقطات الشمسية.

في الأساس عندما تسخن الشمس مياه البحر داخل المجمع الشمسي ، يتبخر الماء ، تاركا وراءه شوائب في "مياه البحر" مثل الملح. يحتوي المجمع الشمسي على أنبوب مدخل لمزيد من مياه البحر ، ومنفذ للمياه "فائقة الملوحة" التي يجب أن تتركها ، ومخرج آخر للمياه المتبخرة للخروج من الغرفة التي سيتم تكثيفها بعد ذلك.

نظرا لأن هذا الجهاز صغير نسبيا وتبلغ الطاقة الإنتاجية حوالي 5 لترات فقط لكل متر مربع في يوم واحد ، فهو مثالي للاستخدام المنزلي أو محطات تحلية المياه بطاقة إنتاجية لا تزيد عن 53000 جالون / يوم.

هذه الأشكال من اللقطات الشمسية مفيدة للغاية في حالات الطوارئ ويجب على المرء الاحتفاظ بها في حقيبة ظهره عند التخطيط للذهاب للتخييم.

الطريقة غير المباشرة لتحلية المياه بالطاقة الشمسية

تتضمن عملية تحلية المياه بالطاقة الشمسية غير المباشرة عمليتين. الأول هو جمع الطاقة الشمسية باستخدام الألواح الشمسية الكهروضوئية ، ثم الجزء الثاني هو جزء تحلية المياه حيث يتم تحويل المياه المالحة إلى مياه عذبة باستخدام محطة تحلية المياه التقليدية.

الجزء الأول حيث يتم جمع الطاقة الشمسية تماما كما يعمل أي نظام شمسي آخر TP توفير الكهرباء. ثم يتم استخدام هذه الطاقة لتشغيل أي من أنظمة تحلية المياه وهي الخطوة الثانية. هناك العديد من أنظمة تحلية المياه لتنقية المياه مثل الترطيب متعدد التأثيرات ، التقطير متعدد التأثيرات ، التقطير الفلاش متعدد المراحل ، الغليان متعدد التأثير ، الترطيب - إزالة الرطوبة ، تقطير تأثير التجميد وأخيرا وليس آخرا ، التناضح العكسي.

أنظمة تحلية المياه غير المباشرة القائمة على الطاقة الشمسية فعالة للغاية مع المساحة مقارنة بأنظمة تحلية المياه بالطاقة الشمسية المباشرة ، ويمكنها إنتاج 200 لتر من المياه النقية بالطاقة من 1 متر مربع من الألواح الشمسية الكهروضوئية في يوم واحد. نظرا لأن هذه الطريقة فعالة وأرخص في الإنتاج على نطاق واسع ، فهي مفضلة للنباتات الكبيرة.

مشاكل مع أنظمة تحلية المياه بالطاقة الشمسية أو الحرارية

واحدة من المشاكل الرئيسية التي تواجه أنظمة تحلية المياه الحرارية هي التكلفة الأولية لبنائها. اعتبارا من الآن ، يمكنك أن تتوقع إنفاق 4 أضعاف لإنشاء محطة تحلية حرارية بدلا من محطات تحلية المياه القائمة على النفط.

مشكلة أخرى هي الموثوقية لأن الطقس لا يمكن التنبؤ به وحتى غائم جزئيا يمكن أن يقلل بشكل كبير من إنتاج المياه ويمكن أن يكون البقاء على قيد الحياة أمرا بالغ الأهمية في مثل هذه الحالات. لذلك هذا هو الأفضل فقط للمناطق ذات المناخات المشمسة التي يمكن التنبؤ بها للغاية كل يوم.

تشرق الشمس لمدة 12 ساعة فقط من اليوم. للحصول على أفضل كفاءة من محطة الإنتاج ، تحتاج محطة تحلية المياه إلى العمل على مدار 24 ساعة في اليوم. وهذا يتطلب وضع بطاريات لتخزين الطاقة الشمسية خلال النهار وتوفير الطاقة لتشغيل المحطة أثناء الليل. هذا من شأنه أن يتسبب في مرور التكاليف عبر السقف!

وأخيرا وليس آخرا، تتطلب محطة تحلية المياه بالطاقة الشمسية مساحة كبيرة بما يكفي لوضع جميع المعدات الشمسية، وخاصة الألواح الشمسية. في المواقع التي تكون فيها الأرض باهظة الثمن ، لن تكون محطة تحلية المياه بالطاقة الشمسية مربحة بما فيه الكفاية.