تحلية المياه هي عملية تأخذ المكونات المعدنية من المياه المالحة ، و بشكل أعم تشير تحلية المياه إلى إزالة الأملاح و المعادن من مادة مستهدفة ، كما هو الحال في تحلية التربة ، و التي هي قضية للزراعة.
تحلية المياه المالحة
– يتم تحلية مياه البحر أو المياه المالحة لإنتاج مياه مناسبة للاستهلاك البشري أو الري ، و تستخدم تقنيات تحلية المياه في العديد من وسائل النقل المبحرة من السفن و الغواصات ، و يركز المعظم الاهتمام الحديث بتحلية المياه على توفير المياه العذبة بكفاءة عالية للاستخدام البشري ، إلى جانب المياه العادمة المعاد تدويرها ، و تعتبر واحدة من مصادر المياه القليلة غير المستقلة عن الأمطار.
– نظرا لاستهلاكها من الطاقة ، تحلية مياه البحر بشكل عام أكثر تكلفة من المياه العذبة من الأنهار أو المياه الجوفية ، وإعادة تدوير المياه و الحفاظ على المياه ، و مع ذلك فإن هذه البدائل ليست متوفرة دائمًا و نضوب الاحتياطيات مشكلة حرجة في جميع أنحاء العالم.
– في الوقت الحالي ، يعتمد ما يقرب من 1٪ من سكان العالم على المياه المحلاة لتلبية الاحتياجات اليومية ، لكن الأمم المتحدة تتوقع أن 14٪ من سكان العالم سيواجهون ندرة المياه بحلول عام 2025.
– عملية التحلية ذات أهمية خاصة في البلدان الجافة مثل أستراليا ، التي تعتمد تقليديًا على جمع الأمطار وراء السدود للمياه.
أنواع تحلية المياه
هناك طرق مختلفة يمكن أن تتم بها هذه العملية ، و الاكثر شيوعا اثنين هي التقطير والتناضح العكسي.
التقطير لتحلية مياه البحر
هو عملية غلي مياه المحيط و جمع المكثفات التي تركت الملح والمعادن الأخرى وراءها ، و يستخدم التناضح العكسي الضغط و الغشاء شبه المنفصل لإنجاز نفس الشيء ، التناضح هو عملية تحدث بشكل طبيعي حيث يتم تسوية المذيب (الماء) والحل (الماء المالح) عبر غشاء شبه نفاذي ، و يحدث هذا عندما يتدفق المذيب من أقل تركيزًا إلى ماء أكثر تركيزًا حتى يتحقق التوازن.
التناضح العكسي لتحلية مياه البحر
التناضح العكسي كما يوحي الاسم ، يدفع العملية بطريقة أخرى ، يتم تطبيق الضغط على جانب المياه المالحة مما يدفع جزيئات الماء إلى الجانب الأقل تركيزًا مما ينتج عنه مياه نظيفة خالية من الملح.
كيفية تحلية الماء يدويا
– يمكن للناس الذين يعيشون بالقرب من المحيطات مع إمدادات قصيرة من مياه الشرب العذبة استخدام عدد قليل من تقنيات تحلية المياه لحل مشكلة نقص المياه الصالحة للشرب.
– ستحتاج إلى 2 من القدور و ورق ألومنيوم و قطعة قماش ، و أنابيب المطاط و موقد و قدر زجاجي.
– قم بإنشاء غرفة التحلية عن طريق تغطية وعاء واحد مع رقائق الألومنيوم ، تأكد من ترك فتحة صغيرة للأنابيب المطاطية.
– قم بربط الأنابيب المطاطية بالفتحة و تأكد من أن هذا الاتصال محكم هذا سيخلق حالة التبخر لتنقية المياه المالحة.
– عليك بتشغيل جزء معين من أنابيب المطاط من داخل الوعاء الثاني ، ستكون هذه غرفة التكثيف الخاصة بك ، في وقت لاحق ، سوف تملأ ذلك مع بعض الماء المثلج ، هذا سيخلق غرفة التكثيف للمياه المالحة الخاصة بك إلى تصفية المياه العذبة.
– اﺳﺘﺨﺪم اﻟقدر اﻟﺰﺟﺎﺟﻲ كوﺣﺪة ﺗﺤﺼﻴﻞ ﻟﻠﻤﻴﺎﻩ اﻟﻤﺤﻠﺒﺔ ، و ضع النهاية الحرة لأنبوب المطاط في فم الجرة او القدر.
كيفية استخدامها
– ضع الماء المالح في وعاء مع رقائق الألومنيوم ، هذا هو المكان الذي يحدث التبخر ، ضع هذا القدر على موقد ، أي موقد غاز سيفعل ما دمت تستطيع أن تغلي الماء.
– تأكد من أن الوعاء الخاص بالتسخين و الوعاء الآخر على نفس المستوى ، و قد ترغب في استخدام كرسي أو طاولة لرفع كل من هذه الأواني.
– أخيرًا ، تأكد من أن وعاء تجميع المياه في مستوى أقل مقارنة بالغرفتين ، هذا سيسمح للماء المقطر بالتدفق إلى الجرة بفضل الجاذبية.
– في غرفة التحلية ، يتم تسخين المياه حتى تتحول فيه المياه المالحة إلى بخار الماء ، وبما أن بخار الماء لا يمكن أن يحمل الملح ، فإن البخار يرتفع ويترك الملح في أسفل غرفة التحلية.
– بمجرد أن يطلق بخار الماء كل محتواه من الملح ، عليه أن يذهب إلى مكان ما ، وهنا يأتي دور الأنابيب المطاطية ، وسوف تنقل بخار الماء من الغرفة الأولى إلى الثانية ، سوف يبرد الثلج الموجود في الوعاء الثاني بخار الهواء أثناء مروره ، مما يؤدي إلى تكثيف بخار الهواء النقي.
– عندما يحدث هذا ، يعود البخار إلى حالة سائلة بدون الملح ،و هذه هي النتيجة الصالحة للشرب.
تحلية المياه المالحة
– يتم تحلية مياه البحر أو المياه المالحة لإنتاج مياه مناسبة للاستهلاك البشري أو الري ، و تستخدم تقنيات تحلية المياه في العديد من وسائل النقل المبحرة من السفن و الغواصات ، و يركز المعظم الاهتمام الحديث بتحلية المياه على توفير المياه العذبة بكفاءة عالية للاستخدام البشري ، إلى جانب المياه العادمة المعاد تدويرها ، و تعتبر واحدة من مصادر المياه القليلة غير المستقلة عن الأمطار.
– نظرا لاستهلاكها من الطاقة ، تحلية مياه البحر بشكل عام أكثر تكلفة من المياه العذبة من الأنهار أو المياه الجوفية ، وإعادة تدوير المياه و الحفاظ على المياه ، و مع ذلك فإن هذه البدائل ليست متوفرة دائمًا و نضوب الاحتياطيات مشكلة حرجة في جميع أنحاء العالم.
– في الوقت الحالي ، يعتمد ما يقرب من 1٪ من سكان العالم على المياه المحلاة لتلبية الاحتياجات اليومية ، لكن الأمم المتحدة تتوقع أن 14٪ من سكان العالم سيواجهون ندرة المياه بحلول عام 2025.
– عملية التحلية ذات أهمية خاصة في البلدان الجافة مثل أستراليا ، التي تعتمد تقليديًا على جمع الأمطار وراء السدود للمياه.
أنواع تحلية المياه
هناك طرق مختلفة يمكن أن تتم بها هذه العملية ، و الاكثر شيوعا اثنين هي التقطير والتناضح العكسي.
التقطير لتحلية مياه البحر
هو عملية غلي مياه المحيط و جمع المكثفات التي تركت الملح والمعادن الأخرى وراءها ، و يستخدم التناضح العكسي الضغط و الغشاء شبه المنفصل لإنجاز نفس الشيء ، التناضح هو عملية تحدث بشكل طبيعي حيث يتم تسوية المذيب (الماء) والحل (الماء المالح) عبر غشاء شبه نفاذي ، و يحدث هذا عندما يتدفق المذيب من أقل تركيزًا إلى ماء أكثر تركيزًا حتى يتحقق التوازن.
التناضح العكسي لتحلية مياه البحر
التناضح العكسي كما يوحي الاسم ، يدفع العملية بطريقة أخرى ، يتم تطبيق الضغط على جانب المياه المالحة مما يدفع جزيئات الماء إلى الجانب الأقل تركيزًا مما ينتج عنه مياه نظيفة خالية من الملح.
كيفية تحلية الماء يدويا
– يمكن للناس الذين يعيشون بالقرب من المحيطات مع إمدادات قصيرة من مياه الشرب العذبة استخدام عدد قليل من تقنيات تحلية المياه لحل مشكلة نقص المياه الصالحة للشرب.
– ستحتاج إلى 2 من القدور و ورق ألومنيوم و قطعة قماش ، و أنابيب المطاط و موقد و قدر زجاجي.
– قم بإنشاء غرفة التحلية عن طريق تغطية وعاء واحد مع رقائق الألومنيوم ، تأكد من ترك فتحة صغيرة للأنابيب المطاطية.
– قم بربط الأنابيب المطاطية بالفتحة و تأكد من أن هذا الاتصال محكم هذا سيخلق حالة التبخر لتنقية المياه المالحة.
– عليك بتشغيل جزء معين من أنابيب المطاط من داخل الوعاء الثاني ، ستكون هذه غرفة التكثيف الخاصة بك ، في وقت لاحق ، سوف تملأ ذلك مع بعض الماء المثلج ، هذا سيخلق غرفة التكثيف للمياه المالحة الخاصة بك إلى تصفية المياه العذبة.
– اﺳﺘﺨﺪم اﻟقدر اﻟﺰﺟﺎﺟﻲ كوﺣﺪة ﺗﺤﺼﻴﻞ ﻟﻠﻤﻴﺎﻩ اﻟﻤﺤﻠﺒﺔ ، و ضع النهاية الحرة لأنبوب المطاط في فم الجرة او القدر.
كيفية استخدامها
– ضع الماء المالح في وعاء مع رقائق الألومنيوم ، هذا هو المكان الذي يحدث التبخر ، ضع هذا القدر على موقد ، أي موقد غاز سيفعل ما دمت تستطيع أن تغلي الماء.
– تأكد من أن الوعاء الخاص بالتسخين و الوعاء الآخر على نفس المستوى ، و قد ترغب في استخدام كرسي أو طاولة لرفع كل من هذه الأواني.
– أخيرًا ، تأكد من أن وعاء تجميع المياه في مستوى أقل مقارنة بالغرفتين ، هذا سيسمح للماء المقطر بالتدفق إلى الجرة بفضل الجاذبية.
– في غرفة التحلية ، يتم تسخين المياه حتى تتحول فيه المياه المالحة إلى بخار الماء ، وبما أن بخار الماء لا يمكن أن يحمل الملح ، فإن البخار يرتفع ويترك الملح في أسفل غرفة التحلية.
– بمجرد أن يطلق بخار الماء كل محتواه من الملح ، عليه أن يذهب إلى مكان ما ، وهنا يأتي دور الأنابيب المطاطية ، وسوف تنقل بخار الماء من الغرفة الأولى إلى الثانية ، سوف يبرد الثلج الموجود في الوعاء الثاني بخار الهواء أثناء مروره ، مما يؤدي إلى تكثيف بخار الهواء النقي.
– عندما يحدث هذا ، يعود البخار إلى حالة سائلة بدون الملح ،و هذه هي النتيجة الصالحة للشرب.
