في آن واحد ولأول مرة..

باحث مصري ضمن فريق يبتكر جهاز لتحلية مياه البحر وتكييف الهواء 

الباحث المصري دكتور مهندس حسن كمال عبد الرحيم
الباحث المصري دكتور مهندس حسن كمال عبد الرحيم

تتجه دول العالم، ومن بينها مصر، نحو تحلية مياه البحر، كأحد الحلول لتوفير وإنتاج مياه الشرب العذبة من مياه البحر.

ويتم الحصول على المياه العذبة بإحدى طريقتين، الطريقة الأولى وهي تماثل دورة المياه الطبيعية، حيث يتم رفع درجة حرارة مياه البحر لتتبخر وتتحول الى بخاء ماء خالي من الاملاح، ومن ثم يتم تبريد هذا البخار ليتكثف على هيئة مياه صالحه للشرب وجميع الاستخدامات الاخرى، والطريقة الأخرى لتحلية مياه البحر تعتمد على استخدام أغشية خاصة ومن خلال تمرير مياه البحر من خلالها يتم حجز الاملاح والسماح للمياه النقية بالمرور من خلال تلك الاغشية.

وتحتاج الطريقة الأولى الى مصدر للحرارة، وتعتبر الطاقة الشمسية من أهم المصادر الطبيعية التي يمكن استخدامها لهذا الغرض، وتعتمد الطريقة الثانية على الطاقة الميكانيكية او الكهربية، كذلك ارتفاع درجات الحرارة في فصل الصيف يؤدي الى استخدام أجهزة التبريد والتكييف بكثرة والتي تستهلك بدورها كميات كبيرة من الطاقة الكهربائية، والتي لو تم توفيرها يمكن ان تستخدم في أغراض صناعية وتنموية أخرى.

وفي هذا الصدد، قام الباحث المصري، دكتور مهندس حسن كمال عبد الرحيم، والذي يعمل باحث مشارك في معهد الكويت للأبحاث العلمية، مع فريق البحث باختراع جهاز يستطيع تحلية مياه البحر وتكييف الهواء في آن واحد، وباستخدام مصدر حراري فقط مثل الطاقة الشمسية، وقد نال الفريق براءة اختراع من مكتب براءات الاختراع والعلامات التجارية بالولايات المتحدة الامريكية.

وقد قام الباحث بتطوير تكنولوجيا مبتكرة عن طريق دمج تقنيتي الترطيب والتجفيف مع دورة التبريد التي تعمل بطريقة امتصاص البخار.

وتقوم فكرة النظام المبتكر على تسخين كلا من الهواء ومياه البحر ومن ثم، زيادة نسبة رطوبة الهواء باستخدام مياه البحر المسخنة سابقا، ثم يتم تبريد الهواء لإزالة الرطوبة منه وإنتاج المياه العذبة، بالإضافة الى ذلك، وبشكل متوازي، تقوم دورة الامتصاص بإنتاج مياه بدرجة حرارة منخفضة (عالية البرودة) يتم استخدامها في تبريد وتكييف الهواء. 

ويحتاج هذا النظام لمقدار من الطاقة الشمسية تكفي فقط لتشغيل دورة التبريد، والطاقة الحرارية المطرودة من دورة التبريد فهي تستخدم في عملية تحلية مياه البحر، وعلى ذلك سوف تكون الطاقة اللازمة لتحلية المياه منخفضه جدا وتكاد لا تذكر مقارنة بأنظمة التحلية المعروفة.

ويعد هذا الاختراع تقدماً علمياً مميزا وهاما في تطوير تقنيات مدمجة لتحلية المياه وتبريد وتكييف الهواء معا وذلك للمزايا المتعددة التي يتمتع بها النظام المدمج، والتي من أبرزها، خفض الطاقة الكلية المستهلكة لتحلية المياه وتكييف الهواء، كما إنها تعد صديقة للبيئة بسبب انخفاض حرارة المياه الراجعة، وكذلك إمكانية ربط هذه التقنية بأنظمة الطاقة الشمسية أو الاستفادة من الطاقات المبددة.

وتتطلب هذه المنظومة تتطلب حقن مواد كيميائية بكميات أقل من منظومة التناضح العكسي، وتتميز هذه التقنية المبتكرة أيضا بإمكانية تنفيذها على سعات متفاوتة سواء كانت على وحدات متنقلة أو ثابتة لتطبيقات تحلية مياه البحر والمياه الجوفية وتكييف الهواء معا وفقًا لاحتياجات العملاء، كما تتميز هذه التقنية بإمكانية تصنيعها محليا لسهولة تصنيع مكوناتها مما يعزز توطين هذه التقنية المبتكرة في البلاد مع امكانية تسويقها محليا وإقليميا وعالميا. 

وكذلك تتميز التقنية الجديدة بسهولة ومرونة التشغيل، حيث يمكن تشغيلها كوحده مدمجة لإنتاج المياه وتكييف الهواء معا، او كلا على حده. ويمكن تطبيق هذه المنظومة المبتكرة لمواجهة تحديات الامن المائي والازمات أو الكوارث الطبيعية، ومن أهم عوائد هذا الاختراع هو المساهمة في تحقيق الأمن المائي واستدامة أنتاج المياه العذبة وتكييف الهواء لمواجهة تحديات نقص المياه العذبة وارتفاع درجة حرارة الطقس، بالإضافة الى خفض الاعباء الاقتصادية والبيئية لعمليات التحلية وتبريد وتكييف الهواء.