وحدة لتحلية الماء قابلة للحمل على مقاس الحقيبة الصغيرة

تستخدم هذه التكنولوجيا الجديدة المحمولة لتحلية المياه حيث تعمل بالطاقة الشمسية بدلاً من استخدام المرشحات لإزالة الملح والجسيمات الصلبة.
قد تكون حقيبة صغيرة خاصة بشخص واحد، ولكنها يمكن أن تصبح قفزة كبيرة في مجال تحلية  المياه لصالح البشرية، هذه الحقيبة الصغيرة هي نتيجة عقد من البحث من طرف مجموعة من الباحثين في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) وتجمع بين عدة تقنيات جديدة في تنسيق صغير رائد، بالإضافة إلى قابليتها للحمل، فهذه التقنية توفر عدة مزايا، مثل عدم وجود مرشحات واستهلاك طاقة منخفض، فهل ستكون هذه هي الخطوة الأولى هل ستكون الخطوة الأولى نحو تحلية المياه عبر تقنية في حجم الجيب، وقبل كل شيء، الخطوة الأولى لتحلية المياه بشكل مستدام؟

وحدة تحلية الماء القابلة للحمل من MIT

تزن هذه التقنية المبتكرة التابعة لمعهد MIT أقل من عشرة كيلوغرامات، لكنها وبالمقابل تستجيب لمعايير منظمة الصحة العالمية للمياه الصالحة للشرب من خلال تقليل الجسيمات الصلبة في الماء إلى أقل من العشر. يمكن للنسخة الأولى من حقيبة التحلية انتاج حوالي 0.3 لتر من الماء صالح للشرب في الساعة باستعمال 20 واط من الطاقة فقط. بالإضافة إلى ذلك، تم تصميم هذه الحقيبة بحيث يمكن لأي شخص ليست له معرفة تقنية أن يستخدمها في دقائق.
ولاستعمالها فإن كل ما يتعين على المستخدم فعله هو الضغط على الزر، إذ وبمجرد أن يتم تقليل الجسيمات المتواجدة في الماء إلى مستويات آمنة، سيتلقى المستخدم إشعارًا بهذا الأمر. ففي الواقع، قام الباحثون بتطوير تطبيق هاتفي يتيح التحكم عن بعد في الحقيبة والحصول على معلومات فورية عن ملوحة الماء واستهلاك الطاقة. ففيما يتعلق باستهلاك الطاقة، أكد فريق البحث أن هذا الجهاز يستهلك طاقة مشابهة لشاحن الهاتف النقال.
 ولكن كيف تمكنوا من تحقيق ذلك؟

تكنولوجيا تعمل بالطاقة الشمسية وخالية من الفلاتر
يدمج نظام تحلية المياه المحمول والمتنقل الخاص بـ MIT العديد من التقنيات المبتكرة، وأهمها ما يسمى بـ ICP (استقطاب تركيز الأيونات). عادةً، تستعمل محطات التحلية الكبيرة تقنية التناضح العكسي أو الأسموزية المعاكسة. على الرغم من كونها الأكثر كفاءة لمحطات التحلية الكبيرة، إلا أن هذه التقنية تتطلب تطبيق الضغط، مما يزيد من الاحتياجات الطاقية لها ويستبعدها من الاستعمال بالنسبة لمحطة تحلية قابلة للحمل، لذلك، قام الفريق بتطبيق نظام ICP الذي قاموا بتطويره قبل عشر سنوات.

نظام ICP يتخلى في جوهره عن المرشحات les filitres ويعتمد على الأغشية التي يتم تطبيق حقل كهربائي عليها. يتم وضع هذه الأغشية فوق وتحت تيار من الماء بحيث تصد الجسيمات المشحونة إيجابيًا أو سلبيًا عندما تمر من خلالها، تشمل هذه الجسيمات جزيئات الملح والبكتيريا والفيروسات وغيرها، وبعدها يتم نقل الجسيمات إلى التيار الثاني من الماء الذي يتم طرحه من الدائرة، حيث يمكن إنجاز هذه العملية بأكملها باستخدام مضخة ضغط منخفض. ومع ذلك، فإن نظام ICP لا يزيل جميع أيونات الملح، لذا يتطلب عملية تنقية ثانوية باستخدام التنقية الكهربائية لإزالتها بشكل كامل، إذ يمكن دمج كلا الوحدتين في وحدة صغيرة بما يكفي لتناسب حقيبة ملفات.

داخل الحقيبة
عدم وجود مرشحات des filtres يقلل من احتياجات الصيانة والتنظيف بحيث يمكن للوحدة أن تبقى في حالة تشغيل لفترة أطول دون الحاجة إلى صيانتها أو استبدالها، بالإضافة إلى ذلك، يمكن للوحة شمسية صغيرة تشغيل كل من المضخة ذات الضغط المنخفض ووحدات ICP والتنقية الكهربائية المذكورة، إذ يسمح كل هذا للمعدات داخل الحقيبة بأن تكون محمولة بالكامل ويمكن استخدامها في المناطق النائية والبعيدة التي لا يوجد فيها وصول منتظم إلى الكهرباء أو في حالات الكوارث الإنسانية، كل هذا باختصار، لتحسين حياة الناس.

عرض نموذجي ناجح في العالم الواقعي
بعد دمج التقنيات المذكورة وإجراء مختلف الاختبارات المختبرية، خرج الباحثون إلى العالم الواقعي لاختبار وحدة التحلية المحمولة حيث تم إجراء الاختبار الأول بشاطئ كارستون في مدينة بوسطن الأمريكية من خلال وضع أنبوب الإمداد في مياه البحر، ليتم ملأ كاس واحد من المياه الصالحة للشرب في غضون نصف ساعة.
وبعد هذه العملية تفاجأ الباحثون بأن الأمر قد نجح منذ المرة الأولى، حيث يهدفون الآن إلى تحسين كفاءة وأداء هذه الكنولوجيا، وتقليل تكلفة المواد ونقل كل هذا إلى شركة يمكنها تسويق تقنية تحلية المياه هذه، وفي هذا السياق ستحتاج وحدة التحلية المحمولة لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا إلى معالجة المياه ذات المستويات العكرة جدا دون أن يؤثر ذلك على وظائفها.