الرئيسية
الشمس وسيلة تعقيم فعالة للمياه
أنظمة.. وفاعلية محفزة
الدكتور حسين سليمان الباحث بقسم بحوث الطاقة الشمسية حدد 3 أنظمة تم اختبارها وأثبتت فاعلية في التنقية، بعضها بسيط والآخر معقد.. فعن النظام البسيط يقول د. حسين: إنه نظام التعقيم باستخدام الصندوق الشمسي الساخن وهو عبارة عن صندوق ساخن معزول يصنع من الخشب أو الكرتون أو الزجاج أو ورق الألومنيوم وبداخل هذا الصندوق توضع عينة المياه الملوثة داخل إناء زجاجي ويترك الإناء حتى ترتفع درجة حرارة المياه فتصل لدرجة حرارة التعقيم التي تقتل الميكروبات.
أما عن الأنظمة المعقدة فهي نظام المجمع الشمسي الساخن، والمجمع الشمسي ذو القطع المكافئ المركب، حيث يعتمد النظام الأول على وضع الماء في خزان ليمر خلال مصفاة أو فلتر عبر المجمع الشمسي -الذي تتجمع عليه أشعة الشمس- فترتفع درجة حرارة الماء، وعند مخرج المجمع يوجد صمام حراري يتم ضبط حرارته على 70°م، وبالتالي لا يسمح الصمام بمرور الماء إلا إذا كانت درجة حرارته 70°م فأكثر، وهي درجة حرارة التعقيم، بعدها يمر الماء المعقم الساخن إلى خزان تخزن فيه المياه لتصبح صالحة للشرب.
أما عن النظام الثاني -وهو أكثر تعقيدا- فيعتمد على المزج بين نظامي التعقيم بالتسخين الحراري وبالمجمع الشمسي، حيث يعتمد على وجود حامل يعلوه خزان للمياه، ثم تمر المياه بعد ذلك عبر ماسورة زجاجية حرارية في وسط النظام.. هذه الماسورة ترفع من درجة حرارة المياه مرة أخرى بفعل أشعة الشمس المنعكسة عليها من المجمع فترتفع درجة حرارة المياه، وبالتالي نكون قد ضمنا تعقيما أفضل للمياه.
تطوير.. يستكمل التعقيم
نظام لتعقيم المياه بالطاقة الشمسية حراريا و ضوئيا
نظام لتعقيم المياه بالطاقة الشمسية حراريا و ضوئيا وإذا كانت هذه الأنظمة بتصميمها الحالي تحقق ميزة تعقيم المياه بيولوجيا ضد الميكروبات فإن الأبحاث التي تجرى -حاليا- هي تعديل هذه الأنظمة لتحقيق فائدة مزدوجة بتنقية المياه ضد التلوث الميكروبي والكيميائي أيضا.
يتحقق ذلك -كما يقول د. حمدي الغيطاني- من خلال وسيلتين: الأولى هي تصنيع أكسيد التيتانيوم أو أكسيد الزنك على هيئة بودرة يتم وضعها بالماء، أما الثاني فهو الذي يتم بالتعاون مع د. حسين عفيفي بقسم البوليمر بالمركز، حيث يتم تصنيع المركب على هيئة غشاء رقيق بجدار ماسورة زجاجية تمر عليها المياه، وبفعل الضوء المتساقط عليها يقوم المركب بالتفاعل مع الملوثات الكيميائية فينتج مركب ثالث غير سام يسهل استخلاصه بفلتر لينتج ماء نقيا.
وعلى هذا يرى الباحث أنها قد تكون ملائمة جدا للقرى السياحية ومناطق استصلاح الأراضي بالصحراء، حيث يمكن استخدام مياه الصرف المعقمة من خلال الأنظمة الشمسية في الزراعة لتوفير الموارد المائية.
وعن الاختلاف بين هذه الأنظمة يقول الباحث: إن نظام المجمع الشمسي ذا القطع المكافئ المركب هو أفضل هذه الأنظمة، خاصة إذا كان الغرض هو تعقيم مياه الصرف الصحي فهي تعطي درجة تعقيم أفضل؛ لأن المياه تمر عبر مجمع شمسي وماسورة زجاجية حرارية ويكون ذلك خلال وقت أقل وبكمية مياه أكبر.
ولكن التساؤل الذي يطرح نفسه حاليا هو: كيف تم التأكد من فعالية الأنظمة الشمسية في تنقية المياه؟ يجيب على هذا التساؤل د. أحمد محمود شعبان بقسم بحوث تلوث المياه الذي أشار إلى أن هذا التأكد جاء من خلال اختبارين: الأول كان معمليا وتم تطبيقه بقسم الطاقة الشمسية بالمركز، حيث تم تلويث كمية من المياه وإخضاعها لأنظمة التعقيم الشمسي، والثاني تم تطبيقه بالواقع على نطاق ضيق في مساحة تصل إلى 3 أمتار بإحدى الترع بقرى الجيزة، وفي كلا الاختبارين تم عمل فحص بكتيريولوجي يهدف إلى الكشف عن احتواء المياه على مجموعة القولون البرازية وهي البكتيريا التي تصل للمياه من مصدر برازي والمجموعة السبحية البرازية التي تصل للماء من براز الحيوانات والجراثيم البكتيرية كالسيدوموناس والإيروموناس.
وكانت النتيجة في كلا الاختبارين تشير إلى أن المياه تخلو تماما من هذه البكتيريا عند وصول درجة حرارة المياه عند 75°م، بينما لم تكن درجة حرارة المياه عند 65°م كافية للقضاء على كافة أشكال البكتيريا.
وعن إمكانية تطبيق هذا النظام على نطاق واسع لخدمة منشأة معينة أو قرية سياحية يختم د. شعبان كلامه بالتأكيد على أن المركز يمكن أن يقدم الخبرة الفنية لأي منشأة تود تطبيق هذه الأنظمة من خلال الاتفاق مع مكتب المستثمرين التابع للمركز القومي للبحوث بالقاهرة والمسئول عن ترويج ابتكارات باحثي المركز.
أنظمة.. وفاعلية محفزة
الدكتور حسين سليمان الباحث بقسم بحوث الطاقة الشمسية حدد 3 أنظمة تم اختبارها وأثبتت فاعلية في التنقية، بعضها بسيط والآخر معقد.. فعن النظام البسيط يقول د. حسين: إنه نظام التعقيم باستخدام الصندوق الشمسي الساخن وهو عبارة عن صندوق ساخن معزول يصنع من الخشب أو الكرتون أو الزجاج أو ورق الألومنيوم وبداخل هذا الصندوق توضع عينة المياه الملوثة داخل إناء زجاجي ويترك الإناء حتى ترتفع درجة حرارة المياه فتصل لدرجة حرارة التعقيم التي تقتل الميكروبات.
أما عن الأنظمة المعقدة فهي نظام المجمع الشمسي الساخن، والمجمع الشمسي ذو القطع المكافئ المركب، حيث يعتمد النظام الأول على وضع الماء في خزان ليمر خلال مصفاة أو فلتر عبر المجمع الشمسي -الذي تتجمع عليه أشعة الشمس- فترتفع درجة حرارة الماء، وعند مخرج المجمع يوجد صمام حراري يتم ضبط حرارته على 70°م، وبالتالي لا يسمح الصمام بمرور الماء إلا إذا كانت درجة حرارته 70°م فأكثر، وهي درجة حرارة التعقيم، بعدها يمر الماء المعقم الساخن إلى خزان تخزن فيه المياه لتصبح صالحة للشرب.
أما عن النظام الثاني -وهو أكثر تعقيدا- فيعتمد على المزج بين نظامي التعقيم بالتسخين الحراري وبالمجمع الشمسي، حيث يعتمد على وجود حامل يعلوه خزان للمياه، ثم تمر المياه بعد ذلك عبر ماسورة زجاجية حرارية في وسط النظام.. هذه الماسورة ترفع من درجة حرارة المياه مرة أخرى بفعل أشعة الشمس المنعكسة عليها من المجمع فترتفع درجة حرارة المياه، وبالتالي نكون قد ضمنا تعقيما أفضل للمياه.
تطوير.. يستكمل التعقيم
نظام لتعقيم المياه بالطاقة الشمسية حراريا و ضوئيا
نظام لتعقيم المياه بالطاقة الشمسية حراريا و ضوئيا وإذا كانت هذه الأنظمة بتصميمها الحالي تحقق ميزة تعقيم المياه بيولوجيا ضد الميكروبات فإن الأبحاث التي تجرى -حاليا- هي تعديل هذه الأنظمة لتحقيق فائدة مزدوجة بتنقية المياه ضد التلوث الميكروبي والكيميائي أيضا.
يتحقق ذلك -كما يقول د. حمدي الغيطاني- من خلال وسيلتين: الأولى هي تصنيع أكسيد التيتانيوم أو أكسيد الزنك على هيئة بودرة يتم وضعها بالماء، أما الثاني فهو الذي يتم بالتعاون مع د. حسين عفيفي بقسم البوليمر بالمركز، حيث يتم تصنيع المركب على هيئة غشاء رقيق بجدار ماسورة زجاجية تمر عليها المياه، وبفعل الضوء المتساقط عليها يقوم المركب بالتفاعل مع الملوثات الكيميائية فينتج مركب ثالث غير سام يسهل استخلاصه بفلتر لينتج ماء نقيا.
وعلى هذا يرى الباحث أنها قد تكون ملائمة جدا للقرى السياحية ومناطق استصلاح الأراضي بالصحراء، حيث يمكن استخدام مياه الصرف المعقمة من خلال الأنظمة الشمسية في الزراعة لتوفير الموارد المائية.
وعن الاختلاف بين هذه الأنظمة يقول الباحث: إن نظام المجمع الشمسي ذا القطع المكافئ المركب هو أفضل هذه الأنظمة، خاصة إذا كان الغرض هو تعقيم مياه الصرف الصحي فهي تعطي درجة تعقيم أفضل؛ لأن المياه تمر عبر مجمع شمسي وماسورة زجاجية حرارية ويكون ذلك خلال وقت أقل وبكمية مياه أكبر.
ولكن التساؤل الذي يطرح نفسه حاليا هو: كيف تم التأكد من فعالية الأنظمة الشمسية في تنقية المياه؟ يجيب على هذا التساؤل د. أحمد محمود شعبان بقسم بحوث تلوث المياه الذي أشار إلى أن هذا التأكد جاء من خلال اختبارين: الأول كان معمليا وتم تطبيقه بقسم الطاقة الشمسية بالمركز، حيث تم تلويث كمية من المياه وإخضاعها لأنظمة التعقيم الشمسي، والثاني تم تطبيقه بالواقع على نطاق ضيق في مساحة تصل إلى 3 أمتار بإحدى الترع بقرى الجيزة، وفي كلا الاختبارين تم عمل فحص بكتيريولوجي يهدف إلى الكشف عن احتواء المياه على مجموعة القولون البرازية وهي البكتيريا التي تصل للمياه من مصدر برازي والمجموعة السبحية البرازية التي تصل للماء من براز الحيوانات والجراثيم البكتيرية كالسيدوموناس والإيروموناس.
وكانت النتيجة في كلا الاختبارين تشير إلى أن المياه تخلو تماما من هذه البكتيريا عند وصول درجة حرارة المياه عند 75°م، بينما لم تكن درجة حرارة المياه عند 65°م كافية للقضاء على كافة أشكال البكتيريا.
وعن إمكانية تطبيق هذا النظام على نطاق واسع لخدمة منشأة معينة أو قرية سياحية يختم د. شعبان كلامه بالتأكيد على أن المركز يمكن أن يقدم الخبرة الفنية لأي منشأة تود تطبيق هذه الأنظمة من خلال الاتفاق مع مكتب المستثمرين التابع للمركز القومي للبحوث بالقاهرة والمسئول عن ترويج ابتكارات باحثي المركز.
» رمضان مبارك
» اقتراح للادارة !!
» سلام خاص الى استاذي الغالي
» نظائر الكلور
» الصداقة الحقيقية
» الابتسامة وفوائدها
» العمليات الكيميائية لاستخلاص غاز الكلور
» هل تعلم