«الأبحاث»: مشروع مبتكر لتطوير تقنيات تحلية مياه البحر بالطاقة الشمسية

أنجز معهد الكويت للأبحاث العلمية مشروعاً بحثياً مبتكراً بعنوان «تطوير ملامح الأداء لاستخدام تكنولوجيا متكاملة للتقطير الغشائي ذات الفجوة الهوائية تعمل بالطاقة الشمسية لتحلية مياه البحر في الكويت».

ويهدف هذا المشروع إلى تطوير وحدة اختبار تجريبية لتقنية التقطير الغشائي ذات الفجوة الهوائية التي تعمل بالطاقة الشمسية لتحلية مياه البحر، والتي تم تركيبها وتجهيزها في موقع محطة أبحاث التحلية التابعة لمعهد الكويت للأبحاث العلمية.

ترأس المشروع الباحث الدكتور جاروداشاري بهادراشاري والباحث ومدير برنامج تقنيات تحلية المياه بمركز أبحاث المياه التابع للمعهد الدكتور منصور أحمد، وحقق هذا المشروع البحثي أهدافه من خلال إنشاء قاعدة معرفية مرجعية حول أداء الوحدة التجريبية التي تعتمد على تكنولوجية التقطير الغشائي التي تعمل بالطاقة الشمسية في ظل ظروف تشغيلية واقعية في دولة الكويت، باستخدام مياه بحر الخليج العربي كمياه تغذية للوحدة التجريبية.

وأظهرت النتائج التجريبية أن نظام التقطير الغشائي قادر على إنتاج ما يعادل 23.42 لتر من المياه العذبة يوميا. وقد تم تطوير تصميم مفاهيمي للإنتاج على نطاق واسع باستخدام النتائج التجريبية من خلال برامج النمذجة والمحاكاة الرياضية لتقييم الجدوى الفنية والاقتصادية للتكنولوجيا عند سعات تشغيلية متفاوتة. بالإضافة إلى ذلك، يوفر النظام مزايا اجتماعية واقتصادية، بما في ذلك الخبرة المحلية، وتحسين الأمن المائي، والحد من التأثيرات البيئية. علاوة على ذلك، تعد هذه التكنولوجيا مناسبة جدا للمناطق النائية ويمكن توسيع نطاقها بسهولة لتلبية الطلب المتزايد على المياه.

وقد أوصى الباحثون بإجراء تجارب على نطاق تجريبي على التكنولوجيا المقترحة جنبا إلى جنب مع الطاقة المتجددة والطاقة الحرارية المهدرة لتقليل الحاجة إلى الطاقة المستهلكة. وقدم الباحثون البرهان العلمي على قدرة هذه التكنولوجيا على تحلية مياه البحر. كما استطاع الباحثون إظهار تميز هذه التقنية في خفض معدل حدوث الانسدادات والترسبات الملحية والتآكل، مما سيساهم في إطالة العمر الافتراضي للأغشية، وخفض كمية المواد الكيميائية اللازمة لحقنها في مياه التغذية مقارنة بالأنظمة التقليدية لتقنية التناضح العكسي.

وتتميز هذه التقنيات المبتكرة بإمكانية تطبيقها على سعات متفاوتة، سواء كانت على مستوى وحدات صغيرة أو متوسطة الحجم، وسواء كانت على وحدات متنقلة أو ثابتة لتطبيقات تحلية مياه البحر والمياه الجوفية. كما يمكن تنفيذها على مستوى محطات تجارية. ومن أهم العوائد التنموية لهذا المشروع توطين المعرفة العلمية المكتسبة لتقنيات مبتكرة غير تقليدية مع تنوع مصادر إنتاج المياه العذبة للمساهمة في تحقيق الأمن المائي واستدامة المياه العذبة لمواجهة تحديات شح الموارد الطبيعية للمياه العذبة، بالإضافة إلى خفض الأعباء الاقتصادية في البلاد.

ويتطلع مركز أبحاث المياه إلى التطبيق الفعلي لمثل هذه التقنيات المبتكرة لتطوير منظومة عمليات التحلية في البلاد، مما سيخفض من تكلفة إنتاج المياه العذبة ويقلل من الانبعاثات الضارة بالبيئة الناتجة عن محطات إنتاج المياه التقليدية، في حال تم ربطها بأنظمة الطاقة المتجددة والمهدورة.

وتم تمويل هذا المشروع البحثي من قبل معهد الكويت للأبحاث العلمية، ويجري العمل حاليا على نشر عدة أوراق علمية في مؤتمرات وورش عالمية ومجلات علمية محكمة ذات مكانة مرموقة لبناء المعرفة، بحيث تكون مصنفة ضمن مستوعبات قاعدة بيانات سكوبس Q1.