تحلية المياه بالطاقة الشمسية عن طريق عملية التبخير والتكثيف

الملخص

تشير ندرة المياه في جميع أنحاء العالم، لا سيما في العالم النامي، إلى حاجة ملحة لتطوير تقنيات تحلية مياه غير مكلفة ولا مركزية على نطاق صغير تستخدم موارد الطاقة المتجددة. ومع ذلك، فإن تقنيات تحلية المياه التقليدية عادة ما تكون واسعة النطاق، ونظام كثيف التكنولوجيا الأنسب للمناطق الغنية بالطاقة والمتقدمة اقتصاديًا في العالم. كما أنها تسبب تلوثًا بيئيًا لأنها مدفوعة بالوقود الأحفوري وأيضًا بسبب مشكلة التخلص من المحلول الملحي. أثبتت تحلية المياه بالطاقة الشمسية مع عملية التبخر والتكثيف أنها وسيلة فعالة لاستخدام الطاقة الشمسية لإنتاج المياه العذبة من المياه المالحة أو مياه البحر. تقدم هذه الدراسة العديد من المزايا مثل المرونة في السعة، وتكاليف التركيب والتشغيل المعتدلة، والبساطة، وإمكانية استخدام الطاقة منخفضة الحرارة مثل الطاقة الحرارية الأرضية والطاقة الشمسية. في هذه الورقة، الهدف هو تركيب نموذج تجريبي لتحلية المياه بالطاقة الشمسية يطبق مبدأ التبخر والتكثيف مع الحد الأدنى من التكلفة المنخفضة لإنتاج المياه العذبة وكذلك البساطة من حيث التكنولوجيا المطبقة. وبالتالي، من خلال هذه الدراسات وتركيب النماذج الأولية، والتي ستكون منصة لدفع تسويق تحلية المياه بالطاقة الشمسية على أساس مبدأ التبخير والتكثيف بسبب نقص إمدادات المياه العذبة الواردة في المستقبل خاصة بالنسبة للكميات الصغيرة في أجهزة التحكم عن بعد. تظهر نتائج الدراسة أن إجمالي نقل الكتلة لإنتاج المياه العذبة يبلغ 0.00312 لتر/دقيقة. كما أن متوسط الكفاءة الحرارية للعملية هو 34 ٪. علاوة على ذلك، تبلغ كفاءة المبخر والمكثف 37 ٪ و 6 ٪ على التوالي.