مزايا التحلية

"الماء ، الماء في كل مكان ، ولكن ليس قطرة للشرب". هذا هو الرثاء المفترض لبحار مجهول يحتاج إلى ترطيب نفسه ولكن من المياه العذبة ، ومع ذلك يضطر إلى التحديق في جالونات لا حصر لها من غير صالحة للشرب مياه المحيطات. يدرك معظم الناس مدى ملوحة المياه أو ملوحة المياه ، وهذا يجعلها غير صالحة للشرب. نحن نسمي المياه غير الصالحة للشرب بأنها غير صالحة للشرب ، بسبب الاضطراب التدريجي في التوازن الكيميائي للجسم الذي يسببه هذا.

تمثل مياه المحيط حوالي 97 في المائة من مياه الأرض ؛ تقريبا كل الـ 3 في المائة التي تعتبر "طازجة" تحت الأرض أو غير متاحة للاستخدام البشري ، مع حوالي 1/400 فقط من المياه العذبة على الأرض تحتل الأنهار والجداول والبحيرات. بالنظر إلى كمية المياه المالحة الموجودة ، ألا يجب أن تكون هناك وسيلة فعالة لجعلها مناسبة للاستهلاك البشري؟

في الواقع ، دعا العملية تحلية المياه هذا فقط. أهمية تحلية المياه على كوكب يتزايد عدد سكانه باستمرار والعديد من حالات نقص المياه الإقليمية في أي وقت تزداد كل يوم ، ومزايا تحلية المياه تجعل العملية تستحق المراجعة فيها التفاصيل.

يمكن تصنيف جميع أنواع التحلية الميكانيكية على أنها إما تحلية المياه الحرارية أو تحلية الغشاء.

عادة ما تستخدم محطات تحلية المياه على نطاق تجاري نوعًا من تحلية الغشاء يتضمن التناضح العكسي ، والذي يحدث عبر غشاء شبه منفذ. التقطير الغشائي أو MD ، حيث يتم تشغيل تيار من الماء المالح الساخن عكس تيار من الماء العادي على الموقع المقابل لغشاء طارد للماء ، يأتي في عدة أنواع. وتتمثل نتيجتها في دفع بخار الماء الخالي من الملح عبر المسام إلى الجانب البارد ذي الضغط المنخفض من الغشاء.

تتضمن التحلية الحرارية إضافة كميات كبيرة من الحرارة وغالبًا ما تتضمن عمليات التقطير أيضًا. التقطير هو غليان محلول يكون فيه المذاب درجة غليان أعلى من المذيب (مثل ملح) ، مما يسمح بجمع بخار الغاز الناتج على هيئة نواتج التقطير بينما يبقى تركيز المحلول الملحي مهملة.

إن مزايا تحلية المياه بحد ذاتها واضحة: المزيد من مياه الشرب النظيفة لمواطني الأرض ، الذين يفتقر ثلثهم إلى الوصول المنتظم إلى هذا المورد الحيوي. فيما يتعلق بمزايا بعض الأنواع على الأنواع الأخرى ، فمن السهل وصفها.

تعتبر محطات التحلية الحرارية ، التي أنتجت غالبية المياه المحلاة في العالم اعتبارًا من عام 2020 ، سهلة للبناء والتشغيل ، ويرجع ذلك أساسًا إلى عدم وجود أجزاء متحركة بها بخلاف المضخات وتتكون أساسًا من إحكام معباه شبكات الأنبوب. يمكن أن تحقق أجهزة التحلية هذه أيضًا مستوى عالٍ جدًا من التنقية.

عادة ما تكون العمليات التي تحركها الأغشية ، بما في ذلك تحلية المياه عن طريق التحليل الكهربائي ، أقل استهلاكًا للطاقة بكثير من تلك الحرارية ولا تعتمد على الوقود الأحفوري أو الطاقة النووية كما تفعل معظم المحطات الحرارية العاملة اليوم. أنها توفر درجات حرارة تشغيل وضغوط منخفضة مقارنة بنظيراتها الحرارية.

تشمل تحديات تحلية المياه التلوث الناتج عن محطات تحلية المياه واسعة النطاق ذات النمط الحراري وكمية كبيرة من الطاقة اللازمة لتشغيلها. مع تحرك العالم نحو الاستخدام المتزايد لمصادر الطاقة البديلة ، يجب أن يتلاشى هذا القلق بمرور الوقت.

في حين أن عمليات الأغشية أنظف وأكثر أمانًا ، إلا أن بناء محطات تحلية المياه من هذا النوع على نطاق تجاري أكثر تكلفة. أيضًا ، تتحلل الأغشية من خلال التبليل المفرط وأنواع التلوث الأخرى ، والعملية ليست فعالة في الوقت الحالي مثل معظم أنواع التحلية الحرارية.

في الآونة الأخيرة ، في عام 2019 ، تمكن الباحثون من إنشاء تقنية التقطير الشمسي التي تتضمن تركيز ضوء الشمس على مناطق معينة من غشاء قابل للنفاذ بشكل انتقائي ، حيث يتم تجميع الماء المغلي هناك وإجباره على الوصول إلى الجانب الآخر من الغشاء ، حيث يتم جمعه من جديد.