أبوظبي: ميرة الراشدي
طور باحثون من «جامعة خليفة» جهازاً يعتمد على الطاقة الشمسية بأداء مزدوج وهو إنتاج الكهرباء والمياه العذبة بالجمع بين الخلايا الكهروضوئية المركزة وتقطير الأغشية في جهاز واحد، في إطار جهودهم للتصدي للأزمة العالمية المزدوجة المتمثلة في مشكلات الطاقة وشحّ المياه.
ويرتكز هذا التصميم الهجين على الاستفادة من الطاقة الحرارية المهدورة الناتجة عن الخلايا الشمسية لتشغيل عملية تحلية حرارية للمياه، على النقيض من أنظمة التحلية التقليدية التي تعتمد على الوقود الأحفوري أو مصادر طاقة منفصلة.
مجلة «إينرجي»
أشرف على الفريق البحثي الدكتور محمد علي، والدكتور كبير علي، والدكتور مصطفى إسماعيل، وهم من قسم الهندسة الميكانيكية والنووية، حيث نُشِرَت نتائج مشروعهم البحثي في مجلة «إينرجي».
وقال الدكتور محمد علي: «نوجه الحرارة إلى تنقية المياه بدلاً من تركها تذهب سدى، حيث يُعد الوصول إلى المياه النظيفة بالنسبة للمجتمعات في المناطق النائية أمراً مهماً، يعزز الحياة الصحية وجودة الحياة ويتطلب تحسينات أساسية في البنية التحتية للمياه، ويوفر الدمج بين مصادر الطاقة ونظم التحلية المستدامة نهجاً آمناً على البيئة ويسهم في التصدي للتحديات المتعلقة بالطاقة والمياه والبيئة».
الموائع الحسابية
استعان الباحثون بديناميكيات الموائع الحسابية لمحاكاة طريقة أداء النظام تحت تأثير تفاوت شدة الإشعاع الشمسي ومعدلات تدفق الماء والأحوال الموسمية، قبل التحقق من دقة النتائج بتجارب مختبرية محكمة، وتباين أداء النظام باختلاف المواسم وأوقات اليوم، حيث بلغ إنتاج المياه ذروته في وقت ما بعد الظهر خلال الصيف، في حين بلغ إنتاج الكهرباء ذروته في منتصف النهار تقريباً.
كفاءة عالية
يتميز هذا النظام بكفاءة عالية في استهلاك الطاقة، حيث يستهلك كميات طاقة أقل بكثير مقارنة بأنظمة التحلية التقليدية، إذا يحتاج إلى الطاقة فقط لضخ المياه، كذلك، يحظى هذا النظام بإمكانات كبيرة، إلا أنه توجد بعض العقبات التي لا بد من التغلب عليها قبل البدء في تسويقه التجاري تشمل ضمان ديمومته على المدى الطويل في الأحوال الصعبة وإمكانية نشره على نطاق واسع. وعلى الرغم من ذلك، تمثل إنجازات الفريق خطوة مهمة نحو حلول مستدامة ولا مركزية للمناطق النائية والجافة.