عملية تحلية المياه بالطاقة الشمسية Solar water distillation - من الممكن تعريفها بأنها هي عملية تنظيف الماء من الاملاح والرواسب عن طريق التبخير والتكثيف باستخدام الطاقة الشمسية الحرارية للحصول على ماء نقي صالح للشرب او الزراعة.
تاريخ تحلية المياه بالطاقة الشمسية
أول من اعتمد بشكل عملي في تحلية المياه على الشمس هم علماء الكيمياء العرب في القرن السادس عشر، أما أول مشروع تقطير شمسي ضخم تم تأسيسه في عام 1872 في مدينة "لاس ساليناس" التشيلية المتخصصة في التعدين.
وبلغت مساحة تلك المحطة 4700 متر مربع وتمكن من إنتاج ما يصل إلى 22700 لتر من الماء النقي يوميًا لمدة 40 عامًا.
يُذكر ان أرسطو هو أول من تخيل طريقة لتحلية المياه بالطاقة الشمسية في القرن الرابع قبل الميلاد.
تحلية مياه البحر بالطاقة الشمسية
عملية التحلية بطاقة الشمس هي عملية بسيطة للغاية، فقط فكر كيف تقوم الطبيعة بتكوين مياه الأمطار، حيث تقوم الشمس بتسخين المياه وتحويلها الي بخار وبذلك حدث بالفعل فصل للمياه العزبة عن الشوائب والأملاح، ثم حينما تصل درجة الحرارة والضغط الي قيمة مناسبة يتحول بخار الماء الي سائل مرة اخرى ويعود ليسقط في شكل أمطار، ومياه الامطار إذا التقطتها قبل ان تلمس الأرض هي مياه صالحة للشرب تماماً.
وجميع الأنظمة والتطبيقات التي تقوم بعملية تحلية المياه بالطاقة الشمسية تعتمد في فكرتها على محاكاة فكرة سقوط الأمطار حيث تحدث على مرحلتين:
- تبخير المياه بفعل حرارة الشمس لتتحول الي بخار ماء بدون شوائب.
- عملية تكثيف البخار ليعود مرة اخرى الي مياه عزبة.
كيفية تحلية المياه بالطاقة الشمسية
بالطبع يوجد انواع عديدة من انظمة تحلية المياه بالطاقة الشمسية ولكن جميعها تعمل بنفس فكرة عمل هذا النظام الموضح بالصورة والذي سنشرحه ببساطة الآن، كما هو واضح يتكون الجهاز من صندوق محكم الغلق يتم وضع المياه المراد تحليتها فيه كما هو واضح ويتم تركيب سطح زجاجي منحدر سواء في اتجاه واحد او في اتجاهين كالنظام الموضح بالصورة.
تقوم حرارة الشمس المحبوسة بداخل الصندوق بتبخير المياه حتي تصتدم بالسطح الزجاجي فيحدث لها عملية تكثيف فتنحدر مع السطح المائل حتي تسير في المجمعات المثبتة على الأطراف وتصبح هذه المياه الخارجة مياه صالحة للشرب والاستخدام.
- كلما كان السطح الداخلي للصندوق داكن أكثر تم تجميع كمية حرارة أكبر.
- يتم انتاج كمية أكبر من الماء في المساء وذلك لوجود فرق أكبر في درجة الحرارة بين سطح الزجاج وبين حرارة المياه المحبوسة داخل الصندوق.