ماء وكهرباء خضراوان

استخدام الطاقة الشمسية في إعذاب المياه وتوليد الكهرباء والتبريد.

البحر الأحمر من الشرق، المتوسط من الشمال، وفي منتصف مصر يسكن مسافر قطع مسافة 7 آلاف كم تقريبًا؛ ليصب حمولته المنهكة في البحر المتوسط وليكون شكل المثلث المقلوب المعروف بال “دلتا”. تمتد الزرقة من الجهتين في مصر، إلا أن نسبة المياه الصالحة للشرب تتضاءل مع زيادة السكان بنسبة 2-3% كل عام. ومع الآثار السلبية المتوقعة لسد النهضة. لذا تتضخم مجهودات العلماء للاستفادة من هذه المسطحات المائية وابتكار حلول خضراء لإعذاب المياه وتحدي التغير المناخي.

قامت منى جمال الدين- عميد كلية هندسة مصادر الطاقة والبيئة والكيمياء والبتروكيماويات بالجامعة المصرية اليابانية، والباحث الرئيسي في المشروع- مع مجموعة من الباحثين بوضع تصميم أولي لوحدة إعذاب مياه وتوليد كهرباء وتبريد باستخدام الطاقة الشمسية.

أعلن فكرة المشروع الباحثين عام 2019، ثم انتهى تصميم الوحدة في ديسمبر 2020. والآن النموذج الأولي في حالة التصنيع، بتمويل من صندوق العلوم والتنمية التكنولوجية (STDF) المجلس الثقافي البريطاني، ضمن برنامج “نيوتن-مشرفة”.

ماء، هواء، وكهرباء

من البحارة في القرن الرابع قبل الميلاد إلى جابر بن حيان في القرن الثامن الميلادي، عملية فصل الأملاح عن المياه لجعلها صالحة للشرب قديمة وذات تاريخ طويل. استخدم الإنسان الموارد التي تتناسب مع عصره ليستفيد من المياه التي تحيطه.

أما الآن تعد أشهر طريقتين لإعذاب المياه هما: التقطير متعدد المراحل، والتناضح العكسي.

تقول جمال الدين: ’’ تستخدم طريقة التناضح العكسي (الطريقة الأشهر) أغشية تفصل الأملاح عن جزيئات الماء.

“يصعب الاعتماد على هذه الطريقة بسبب التوجه إلى استخدام مكونات أجهزة التناضح العكسي من الإنتاج المحلي.

أما الطريقة الأخرى فهي التقطير متعدد المراحل تعمل عن طريق تبخر المياه لفصلها عن الأملاح على عدة مراحل. تستهلك هذه الطريقة تكلفة وطاقة عالية لأن مصدر طاقتها الأساسي هو النفط والغاز الطبيعي. وهنا جاءت فكرة المشروع البحثي”.

تستخدم الوحدة المعنية طريقة التقطير متعدد المراحل لكن تعتمد على الطاقة الشمسية؛ لكون مصر من أغنى البلاد بأشعة الشمس، لتنتج 3 مخرجات: 1م مكعب ماء عذب في اليوم، 10 كيلووات كهرباء، و10 كيلو وات تبريد.

تكفي هذه المخرجات بتوفير مياه وكهرباء وتبريد لمجتمع صغير مكون من 185 منزل ومدرسة ومحل صغير.

توقعات وخطوات للوحدة

أشار البيان الصحفي أن أهداف المشروع الرئيسية تخدم أهداف التنمية المستدامة ورؤية مصر 2030.

تتمثل أهداف الوحدة في أن تعمل بمعامل حمل -هو نسبة الطاقة التي أنتجتها الوحدة فعليًا إلى نسبة الطاقة المتوقع أن تنتجها- بنسبة 60%، وأن تقل نسبة استهلاك التوربينات للوقود الأحفوري بنسبة 22.22%.

تعلق جمال الدين: ’’هذه هي التوقعات الأولية للوحدة وسيتم التأكد من كفاءتها بعد عمل دراسة تقييم أثر بيئي وتقييم لجودة المياه الناتجة من الوحدة، ثم سيتوجه التصميم للجهات لتنفيذية لتطبيقه كوزارة الكهرباء والشركة القابضة لمياه الشرب والصرف الصحي‘‘ وتؤكد أن المشروع يخدم المجتمعات الصغيرة كالمجتمعات التي تعتمد على الآبار التي قد تكون ملوثة.

أتمنى أن نهتم بالبيئة لأن البيئة ليس لها حدود، فالقمامة التي نلقيها اليوم ستعود إلينا في هيئة أمراض وتلوث.

منى جمال الدين

معوقات المشروع البحثي

يشكل فيروس كورونا أحد أهم معوقات المشروع البحثي، كما أن الحصول على أجزاء الوحدة من السوق المحلي

وفي النهاية تقول جمال الدين: ” أتمنى أن نهتم بالبيئة لأن البيئة ليس لها حدود، فالقمامة التي نلقيها ستعود إلينا في هيئة أمراض وتلوث”

“الماء سر الحياة”. كانت تلك هي العبارة الأولى لأي موضوع تعبير عن الماء كتبناه صغارًا. منا المحظوظ الذي توفرت له الفرصة أن يحصل على الماء بلا شقاء ومنا من لم يفعل. لكن مع آثار التغير المناخي تتوالى ابتكارات الباحثين لاستغلال طاقة الشمس والرياح، بالإضافة إلى ماء عذب؛ لينعم كل ذي حق بحقه.