باحثون في السعودية يبتكرون جهازا نادرا يحول الكهرباء والماء إلى مزيج نافع

ابتكر باحثون في المملكة العربية السعودية جهازًا أكدوا أنه يحسن من المحاولات السابقة للجمع بين إنتاج الطاقة والمياه باستخدام الطاقة الشمسية.

مجلة cosom magazine  أوردت  في هذا السياق تقريرا ترجمته عنها الرياض بوست أكدت فيه أن هذا الإبتكار مهم جدا خاصة بعد أن حذر البنك الدولي  في عام 2014 من أن هاتين السلعتين الحيويتين على "مسار تصادم" غير مستدام.

وعلى  الصعيد العالمي ، يتم استخدام 10 ٪ من المياه لإنتاج الطاقة من الوقود النووي أو الوقود الأحفوري ، وهذا يزيد إلى ما بين 50 ٪ و 90 ٪ في الولايات المتحدة وأوروبا الغربية والصين.

وفي  المقابل ، هناك حاجة إلى قدر كبير من الطاقة - والبنية التحتية المكلفة - لإنتاج مياه شرب نظيفة عن طريق تحلية المياه.

و تتزايد حاجة سكان العالم للماء بشكل خاص في المناطق القاحلة وشبه القاحلة ، مما دفع العلماء للبحث عن طريقة لإنتاج المياه النظيفة من الطاقة الشمسية.

وفي هذا السياق يؤكد بينغ وانج من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتكنولوجيا إن الأساليب السابقة - التي تستخدم ، على سبيل المثال ، التدرج الملحي والتحويلات الحرارية الكهربائية - قللت من كفاءة إنتاج الكهرباء.

ولمعالجة هذا الأمر ، قام وانج وزملاؤه بتطوير جهاز ثلاثي المراحل يلتقط ويعيد تدوير الحرارة الناتجة عن الألواح الشمسية الكهروضوئية لإنتاج مياه نظيفة باستخدام التقطير الغشائي متعدد المراحل.

ويقول الباحثون في مقال نشر في مجلة Nature Communications إن إعادة تدوير هذه الحرارة عدة مرات داخل نظام تقطير الغشاء يؤدي إلى ارتفاع معدل تحويل المياه مع عدم الإضرار بتوليد الكهرباء.

وتُظهر الاختبارات أن مترًا واحدًا من الألواح الشمسية يمكن أن ينتج أكثر من 1.64 كجم من المياه العذبة في الساعة من مياه البحر أو المياه الجوفية الملوثة أو النفايات الصناعية.

ويعتقد الباحثون أنه إذا تم تثبيت الجهاز على مساحة أربعة مليارات متر مربع من الأراضي اللازمة لتوليد طاقة شمسية عالمية ،  يمكن إنتاج حوالي أربعة مليارات متر مكعب من المياه العذبة كل عام - أي ما يعادل 10 ٪ من إجمالي استهلاك مياه الشرب في العالم في عام 2017.

و يمكن أن يساعد ذلك في جعل المياه النظيفة ميسورة التكلفة ومتاحة لأكثر من ملياري شخص في جميع أنحاء العالم يكافح جزء كبير منهم من أجل الحصول على مياه آمنة.