Top

تحلية المياه باستخدام الطاقة الشمسية

البروفيسور كيم تشون نغ، أستاذ العلوم والهندسة البيئية في مركز تحلية المياه وإعادة استخدامها التابع لقسم العلوم البيولوجية والبيئية والهندسة.

-بقلم لولوه شلهوب, من أخبار جامعة الملك عبدالله-

يقول البروفيسور كيم تشون نغ، أستاذ العلوم والهندسة البيئية في مركز تحلية المياه وإعادة استخدامها التابع لقسم العلوم البيولوجية والبيئية والهندسة: "تتماشى تقنيات تحلية مياه البحر باستخدام طاقة منخفضة مع رؤية المملكة 2030. استطعنا أن ننقل بحثنا من المختبر إلى القطاع الصناعي. إن هذه التقنيات ليست مبتكرة فحسب، بل هي أيضا منخفضة في استهلاكها للطاقة وتكاليف الصيانة ".

قام البروفسور كيم تشون بتطوير عملية تجمع بين التحلية بالامتزاز (AD) والتحلية بالتقطير متعدد المراحل (MED) لتعزيز التفاعل الحراري وأطلق عليها مسمى "مِداد" MEDAD، مما أدى إلى ارتفاع كبير في أداء إنتاج المياه مقارنة بتحلية التقطير متعدد المراحل التقليدية. وأضاف: "لقد دمجت دورة التحلية بالامتزاز مع التحلية بالتقطير متعدد المراحل لتعزيز إنتاج المياه المحلاة، وكانت هذه الفكرة وراء تأسيس شركة مِداد المستقلة في عام 2012".

كان البروفسور كيم تشون رائداً في تنظيم دورة مماثلة في عام 2010 بجامعة سنغافورة الوطنية للتبريد. "عندما زار فريق من جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية مرافق جامعة سنغافورة، تساءل عضو من أعضاء الفريق الزائر، لماذا لا تستخدم التقنية في تحلية المياه؟ وقال شون نغ، الذي تشارك تأسيس الشركة مع ابنه جوزيف الذي يشغل منصب الرئيس التنفيذي: "خطرت لنا الفكرة بهذه الطريقة ومن ثم بدأت باستخدام هذه التقنية لتحلية مياه البحر". 

محطة تجريبية لتحلية المياه تعمل بالطاقة الشمسية مركز تحلية المياه وإعادة استخدامها في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية

 ​
تعتمد دورة التحلية بالامتزاز على تحلية مياه البحر باستخدام الطاقة الشمسية بدرجة حرارة 60-80 درجة مئوية. بعد تكثف البخار يصبح ماءً نقيًا. يقول كيم شون: "تصبح هذه المياه صالحة للشرب بعد المعالجة لأنها تفتقر إلى المعادن، حيث يضاف الكالسيوم وكذلك غاز الأوزون لتطهير المياه لأغراض الشرب".

يعزز دمج الدورتين AD وMED من إنتاج المياه إلى ما يقارب الضعفين. ويقول الدكتور محمد وكيل شاهزاد، عالم البحث في مركز تحلية المياه وإعادة استخدامها بالجامعة: "إن مضاعفة إنتاج المياه في نفس درجة الحرارة يقلل من تكلفة إنتاج المياه. إن تكلفة إنتاج دورة المياه في "مِداد" هي الأدنى حيث تبلغ 0.48 دولار لكل متر مكعب مقارنة بالتحلية بالتقطير السريع متعدد المراحل والذي يكلّف 1.201 دولار أمريكي لكل متر مكعب.

تعاونت "مِداد" مع مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية في مشاريع تحلية المياه. حيث تم تكليف أول مشروع تجاري بمقدار 100 متر مكعب يومياً في فبراير 2017 في القرية الشمسية، قرب الرياض وتعمل بنجاح مع مراجل مساعدة بالطاقة الشمسية. وتم كذلك توقيع مذكرة تفاهم أخرى مع مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية لمشروع يغطي 2000 متر مكعب يومياً في موقع المؤسسة العامة لتحلية المياه المالحة في ينبع.

IMG_2991 (1).JPG

وافتُتح المشروع في شباط / فبراير 2017 وزير الطاقة والصناعة والثروة المعدنية ونائب رئيس مجلس أمناء جامعة الملك عبد الله خالد الفالح ورئيس جامعة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية الدكتور تركي بن سعود بن محمد آل سعود بحضور الرئيس المؤقت لجامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية نظمي النصر.

وحصلت تقنية "مِداد" لتحلية المياه على جائزة تحدي الابتكار العالمية لشركتي أرامكو - جنرال إلكتريك لتحلية مياه البحر في عام 2015. ومُنحت الجائزة لأقل التقنيات تكلفة للمتر المكعب من إنتاج المياه المحلاة. لدى مركز تحلية المياه وإعادة استخدامها بالجامعة محطة تجريبية لتحلية المياه تعمل بالطاقة الشمسية تنتج 8-10 متر مكعب من المياه المحلاة يومياً تحتل مساحة 200 متر مربع.