اكتشف العلماء الروس من جامعة الأورال الفدرالية بالتعاون مع زملائهم الأجانب، طريقة بسيطة لتحلية المياه باستخدام الطاقة الشمسية.
وتشير مجلة Case Studies in Thermal Engineering، إلى أنه وفقاً للباحثين، تسمح هذه الطريقة بتخفيض تكلفة تحلية المياه، وتضاعف حجم الإنتاج أربع مرات.
وتشير بيانات هيئة الأمم المتحدة إلى أن 40 في المئة من سكان الأرض يعانون من شح المياه: 700 مليون إنسان لا يحصلون على مياه نقية، و1.7 بليون إنسان يعيشون في مناطق أحواض الأنهار، هم بحاجة إلى مصادر إضافية للمياه العذبة.
ووفقاً للباحثين، تُعتبر طريقة تقطير المياه باستخدام الطاقة الشمسية أكثر الطرق انتشاراً. وقد تمكّن علماء جامعة الأورال الفدرالية، بالتعاون مع زملائهم من العراق، من ابتكار طريقة هجينة لتحلية المياه، تسمح بزيادة كفاءة التبخّر داخل جهاز التقطير الشمسي باستخدام أسطوانة مجوفة دوارة ومجمع شمسي.
ويقول سيرغي شيكلين، رئيس قسم محطات الطاقة النووية ومصادر الطاقة المتجددة في الجامعة، "ابتكرنا تقنية لتحلية المياه باستخدام أسطوانة مجوفة تدور داخل جهاز التقطير الشمسي لتسريع تبخر الماء في الخزان نتيجة تكوين طبقة رقيقة من الماء على سطحي الأسطوانة الداخلي والخارجي، تتجدد مع كل دورة. ولرفع درجة حرارة الماء تحت الاسطوانة، نستخدم مجمعاً شمسياً".
ويشير الباحثون، إلى أنه في إطار هذه التجربة بلغت سرعة دوران الأسطوانة 0.5 دورة في الدقيقة، وكانت كافية لتبخّر طبقة الماء الرقيقة من سطحها.
ويقول المهندس ناصر توفيق علوان من جامعة الأورال الفدرالية، "ازدادت كفاءة جهاز التقطير الشمسي بهذه الطريقة مقارنة بالطريقة التقليدية بمقدار 280 في المئة في الطقس الحار (حزيران/يونيو وتموز/يوليو وآب/أغسطس) وما لا يقل عن 300 و400 في المئة شهري أيول (سبتمب) وتشرين الأول (أكتوبر) على التوالي. وبلغ حجم الإنتاج في الصيف 12.5 ليتر للمتر المربع في اليوم وفي الشتاء 3.5 ليتر للمتر المربع في اليوم".
ويشير الباحثون إلى أن الاختبارات التجريبية لهذه الطريقة أجريت في يكاتيرينبرغ خلال أشهر حزيران (يونيو)-تشرين الأول (أكتوبر) عام 2019، وأظهرت النتائج كفاءة عالية لهذه الطريقة. كما أن كثافة الاشعاع الشمسي العالية نسبياً وانخفاض درجة حرارة الهواء المحيط ساعد أيضاً على زيادة حجم الإنتاج. (عن "نوفوستي")
الصورة: Service of the Ural Federal University / Ilya Safarov