مما لا شك فيه أن العالم يواجه نقصاً في المياه وذلك مع تزايد عدد السكان وظهور آثار تغيّر المناخ بشكل واضح خلال العقود القليلة الماضية. حيث وصلت أكثرمن 25 دولة إلى مستوى الفقر في حصة الفرد من المياه النظيفة، بحسب تعريف الأمم المتحدة، ومن بين هذه الدول الإمارات ودول مجلس التعاون الخليجي والبلدان الأخرى المحيطة في منطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا. الأمر الذي دعا إلى ضرورة البحث عن مصادر للمياه والعمل على استخدام تقنية تحلية المياه اما بتحلية مياه البحر اوبإعادة تكرير مياه الصرف الصحي.
وتُستخدم اليوم هذه التقنية التي أثبتت فعاليتها في توفير المياه وحاجات الحياة لأكثر من 120 مليون شخص حول العالم، حيث تؤمن محطات التحلية أكثر من 59.9 مليون متر مكعب من المياه يومياً. ورغم الفوائد الواضحة والجمّة للتحلية، إلا أنها تنطوي على مشاكل خاصة بها وقد تكون مرتفعة التكلفة بشكل كبير فيما يتعلق بالطاقة و ومخلفاتها من الرواسب الملحية وتشكل عاملاً أساسياً في رفع مستوى حصة الفرد من انبعاثات غاز الكربون ، ما يزيد المخاوف البيئية على مستوى المنطقة ككل.
بعض الوقائع عن المياه:
.إن نسبة مياه الشرب تشكل أقل من 1 % من نسبة مصادر المياه في العالم
نصف سكان العالم في الدول النامية يعيشون في حالة الفقر للمياه.
حوالي نصف مليون انسان لايملكون مياه كافية للشرب.
حوالي 240 طفل يموتون كل ساعة بسبب سوء التصريف الصحي و عدم توفر المياه النظيفة لهم.
لذلك كان لابد من البحث عن حلول اكثر استدامة اقتصادياًو بيئياً وذلك عبر استخدام الأنظمة الهجينة عن طريق ادخال تقنيات الطاقة المتجددة مع تقنية تحلية المياه من اجل الحصول على المياه النظيف. ومن هذه التقنيات استخدام الطاقة الشمسية لتحلية المياه وذلك ضمن آلية معينة ولكن الملفت للنظر هو استخدام الطاقة الريحية في أغراض التحلية والحصول على الماء النظيف حيث قامت إحدى الشركات بتصنيع عنفات ريحية ولكن هذه المرة ليس لتوليد الكهرباء وإنما لتحلية المياه ,حيث بدلاً من أن تحوي العنفة بداخلها على مولد ومحولة ومكونات كهربائية فإنها تحتوي على مكونات ميكانيكية تٌستخدم لأغراض التحلية .
حيث تستخدم العنفات الريحية تقنيتان مختلفتان للحصول على المياه الصالحة للشرب ,عن طريق تحويل :
– الهواء إلى ماء Air To Water
– الماء الملوث أو المالح إلى ماء صالح للشرب Water to Water
في النظام الأول (الهواء إلى ماء ):
يُستخدم هذا النظام في المناطق ذات الرطوبة العالية وهو نظام Stand Alone وبالتالي يمكن استخدامه في المناطق النائية والتي تعاني شحاً في المياه. العنفة الريحية هنا لاتقود مولد وانما تقود مضخة حرارية حيث يتم تشغيلها بفعل طاقة الرياح.
مبدأ التشغيل :
بإمكاننا الحصول على المياه من الجو الخارجي وذلك وفقاً لدرجة حرارة الجو وحسب ظروف الرطوبة في المنطقة فمثلاً :
– الهواء ذو درجة حرارة 20 درجة سيليسوس والرطوبة النسبية ( RH(Relative Humidity 50% يحتوي على 7 غرام من الماء في الكيلو غرام الواحد من الهواء
– بينما الهواء في درجة 30 درجة سيليسوس ونسبة الرطوبة 50% فإنه يحتوي على 14 غرام من الماء في الكيلو غرام الواحد من الهواء.
تعمل العنفة على توجيه الهواء عبر المبادل الحراري حيث يتم تبريد الهواء ويتم تكثيفه للحصول على الماء, مع العلم أن الهواء الدافئ يحتوي على الماء بنسبة أكبر من الهواء البارد.
تُعدّ هذه التقنية رخيصة ولا تحتاج إلى منابع طاقة خارجية فقط الرياح والتي تتوفر مجاناُ ,وعبر استخدامنا لعنفات ريحية صغيرة الحجم قطر الدوار حوالي 18 متر فقط فإننا نستطيع الحصول على مياه الشرب ل قرية تتألف من 500-1000 شخص تقريباً. وتبلغ الطاقة الإنتاجية للعنفة الواحدة المتوفرة حالياً من هذا النوع 7500 لتر من الماء النظيف يومياُ .
في النظام الثاني (Water to Water ):
في هذا النظام بدلاً من استجرار الهواء الخارجي يتم دفع المياه الملوثة ليتم معالجتها ضمن هذا النوع من العنفات لتدخل إلى ضاغط خاص ومبادل حراري إضافةً إلى معالجتها من آثار التلوث مثل هذه العنفة تصل طاقتها الإنتاجية المتوفرة حالياً إلى 60000 لتر في اليوم. وما زال العمل جارٍ لتطوير مثل هذه العنفات وجعل طاقتها الإنتاجية أكبر .
المصدر: Dutch Rainmaker
