تحلية المياه باستخدام الطاقة الشمسية وحل مشكلة التملح في مناطق زراعية ساحلية

كتبت- مُزنة الفهدية
توصل مشروع أكسيد الكربون المنشط لتحلية وتنقية المياه باستخدام الطاقة الشمسية إلى إنتاج أقراص مصنوعة من مادة أكسيد الكربون المنشط وهو منتج صديق للبيئة محضر من المخلفات الصلبة والمخلفات الزراعية التي تنتج بكميات كبيرة بعد تحويلها إلى الكربون المنشط ثم أكسدته واستخدامه في تحلية وتنقية المياه، وهو أحد المشاريع الفائزة في جائزة صلالة للمياه والصرف الصحي. وبناء على ما تم التوصل إليه من نتائج فإن من مميزات أكسيد الكربون المنشط أنه تم استخدامه واختباره في خفض درجة غليان المياه باستخدام كميات بسيطة لأول مرة، ويقوم بحل مشاكل بيئية عديدة منها معالجة المخلفات الصلبة للصرف الصحي والمخلفات الزراعية التي يتم إنتاجها بشكل يومي وبكميات كبيرة وتحويلها إلى منتج صديق للبيئة فاعل في تنقية المياه، وسوف يكون للمشروع دور في حل مشكلة التملح في المناطق الزراعية الساحلية إذا تم توسيعه، ويوفر المنتج الطاقة المستهلكة في تحلية المياه ويعتمد على الطاقة الشمسية كمصدر نظيف ومستدام، وسوف يساهم في دعم الاقتصاد الوطني إذا تم تسويقه وترويجه محليا وعالميا. ونجح هذا المنتج الجديد الصديق للبيئة من أكسيد الكربون المنشط في إنتاج مياه عذبة مع درجة غليان أقل، وكمية أقل من الطاقة ووقت أقصر، هذه طريقة واعدة اقتصاديًا وفعالة مع العديد من المزايا مثل التكلفة المنخفضة ودورة الحياة الطويلة وسهولة التجديد والحفاظ على الطاقة. وأبرز أهداف المشروع إعادة تدوير المخلفات وتحويلها إلى كربون منشط تحت ضوابط علمية كيميائية وفيزيائية باستخدام فرن حراري خاص وإجراء التحاليل العلمية للتأكد من جودة ونجاح عملية التنشيط، تم تحضير الكربون المنشط في هذه الدراسة من الحمأة الصلبة والنفايات الزراعية والمواد التجارية الأخرى، حيث تم تحضير الكربون المنشط من خلال عمليتين مهمتين، العملية الأولى التحلل الحراري للنفايات الصلبة لمدة ساعتين تحت درجة حرارة عالية عند 700 درجة مئوية تحت تدفق غاز النيتروجين 150 دقيقة / مل، أما العملية الثانية فكانت التنشيط الفيزيائي الكيميائي باستخدام هيدروكسيد البوتاسيوم (1: 1) تحت تدفق غازات النيتروجين وثاني أكسيد الكربون 150 مل / دقيقة لمدة ساعتين. بعد ذلك، تم تحليل الكربون المنشط باستخدام SEM وEDX لدراسة المسامية ومساحة السطح والتركيب الكيميائي. كما هدف المشروع إلى أكسدة الكربون المنشط باستخدام طريقة Hammer المعدلة وفحصه ثم استخدامه لخفض درجة غليان المياه وبذلك خفض الطاقة المستهلكة للتبخير، وبعد التجارب المخبرية أثبت المنتج كفاءته في خفض درجة غليان المياه إلى ٣٤ ± ٣ درجة مئوية، كما أثبت سرعة معدل إنتاج المياه إلى ثلاثة أضعاف في وقت أقل، وتم تصنيع حوض مائي ذكي لتحلية المياه باستخدام الطاقة الشمسية وبإضافة أقراص الكربون المنشط لتنقية وتسريع عملية التبخير لمياه البحر، وبعد فحص المياه مختبريا تم إثبات نقاء المياه موافقتها لمقاييس الصحة العالمية.