تخفيض تكاليف إنتاج المياه المحلاة باستخدام الطاقة الشمسية

يعتزم فريق بحثى من جامعة الملك سعود بإشراف الدكتور هاني الأنصاري نقل نموذج تحلية المياه من وادي الرياض بحرم جامعة الملك سعود في الرياض إلى الجبيل تلبية لطب المؤسسة العامة لتحلية المياه المالحة ممثلة بمعهد أبحاث التحلية لدراسة النموج وذلك فى اطار التعاون البحثي المشترك بين الجامعة والمؤسسة.
وكان فريق البحث في جامعة الملك سعود قد قام بتعاون حقيقي مع المؤسسة العامة لتحلية المياه المالحة بدأ بدراسة المشكلة وتوقيع مذكرة تفاهم تنص على البحث في مجالات التحلية والتدريب وإنشاء برنامج للعلوم في هندسة التحلية.
كما قام الفريق البحثي بالتواصل مع المؤسسة في مجال التحلية بالطاقة الشمسية ، حيث تكمن الفكرة الرئيسية على خفض تكاليف إنتاج الماء المحلى بالطاقة الشمسية من خلال خفض تكلفة بناء وتشغيل كل من المجمع الشمسي ووحدة تحلية المياه، مع المحافظة على كفاءة مقبولة لتحويل الطاقة الشمسية إلى ماء محلى.
وابتكرت ونفذت تصاميم جديدة تستبدل الوحدات ذات التكلفة العالية والتي تحتكر تصنيعها شركات عالمية ، بوحدات مبسطة التركيب والصيانة وتم تصنيعها محلياً من مواد متوفرة في السوق المحلي وبتكلفة منخفضة, بالإضافة إلى بناء نموذجين تجريبيين مختلفي التصميم والأداء.
وتم انتاج النموذج الأول العام الماضي 1431ه والنموذج الثاني خلال العام الحالي 1432ه على أرض وادي الرياض للتقنية حيث كانت الانتاجية من النموذج الأول من الماء المقطر في الوحدة الأولى حوالي 600 لتر في اليوم ، بينما تم زيادة الانتاجية في النموذج الثاني بنسبة كبيرة وتقليل المساحة المستخدمة من المرايا إلى النصف تقريبا.
كما بني النموذج الثاني بعد تعديل كبير في مواصفات النموذج الأول من خلال تصغير المساحة المستخدمة للمرايا وزيادة الانتاجية وتركيز أقوى للطاقة الشمسية في البؤرة , بتعاون من فريق البحث من المؤسسة العامة لتحلية المياه وتزكية فنية من البروفيسور الأسباني جوليان بلانكو - الأستاذ الزائر في جامعة الملك سعود والخبير في تطبيقات الطاقة الشمسية من معهد ألميريا للتطبيقات الشمسية.
والنموذجان من أشكال التصنيع المحلي وتمت تجربة تركيز أشعة الشمس على وحدة التحلية بنجاح كبير. ولقد تم تقديم بطلب أربع براءات اختراع بأسماء الفريق البحثي بالإضافة الى الاستعانة بعدد من الفنيين والطلاب الذين استفادوا من التجربة خلال تجربتهم البحثية.
ومن المؤكد أنه مع ازدياد عدد سكان المملكة وتنامي الاحتياجات إلى المياه العذبة للشرب وللزراعة ، تبرز تحلية مياه البحر كحاجة ضرورية للمملكة لخفظ تكلفة الانتاج.
وقام الباحثون والمخترعون في مختلف أنحاء العالم بتطوير أنظمة ووسائل مختلفة لتحلية مياه البحر باستخدام الطاقة الشمسية. لم تعلن أي جهة في العالم تمكنها من تحلية مياه البحر باستخدام الطاقة الشمسية بسعر يقارب سعر تحليتها بالطرق الموجودة حالياً والتي تعتمد على الوقود الأحفوري. وأحد أهم الأسباب لذلك هو توزع الطاقة الشمسية على مساحة كبيرة من الأرض، الأمر الذي يجعل مساحة الأسطح اللازمة لتجميع الطاقة الشمسية كبيرة.
أما أنظمة التحلية ذات الكفاءة المنخفضة فتكلفة إنتاج المتر المكعب من ماء البحر بها تكون مرتفعة نسبياً لأنها تحتاج إلى عدد أكبر من الوحدات لإنتاج الكمية نفسها من الماء المحلى.