ابتكر المهندسون جهازًا لا يولد الكهرباء من الشمس فحسب ، بل يقطر أيضًا المياه العذبة من مياه البحر. يمكن لمزارع الطاقة الشمسية التي تقوم بتركيب أنظمة ثنائية مقابل واحد أن تساعد في تلبية الطلب العالمي المتزايد على مياه الشرب مع توفير طاقة مفيدة.
تقدم Peng Wang و Wenbin Wang و Yusuf Shi بطلب للحصول على براءة اختراع للمفهوم الجديد. إنهم جزء من فريق مكون من 11 عضوًا طور الجهاز الجديد. جميعهم يعملون في جامعة الملك عبد الله للعلوم والتكنولوجيا في ثول بالمملكة العربية السعودية. وصفوا جهازهم الجديد على الإنترنت في 9 يوليو في Nature Communications .
تشكل الخلية الشمسية قلب النظام الجديد. تحصد هذه الخلايا ضوء الشمس لتوليد الكهرباء. ومع ذلك ، سيتحول بعض الضوء الوارد إلى حرارة. النظام الجديد يحصد هذه الحرارة المهدرة لدفع تبخر مياه البحر. يتدفق بخار الماء عبر غشاء مسامي مصنوع من البلاستيك. يعمل هذا على تصفية الملوثات ، بما في ذلك الملح. على هذا النحو ، هذه تحلية النظام. لذا فإن السائل الذي يتكثف على الجانب الآخر سيكون ماءً عذبًا نظيفًا.
يوضح بينغ وانغ أن إزالة الملح من الماء "لا يؤثر على إنتاج الكهرباء بواسطة [الخلية الشمسية]". إنه مهندس ومؤلف رئيسي للدراسة الجديدة. ويضيف:"في الوقت نفسه ، يمنحك هذا النظام مياه عذبة إضافية".
يقول جون زو إن مواجهة تحديين كبيرين في وقت واحد "فكرة رائعة". إنه عالم مواد في جامعة هواتشونغ للعلوم والتكنولوجيا في ووهان ، الصين. لم يشارك Zhou في المشروع الجديد.
توقعات النظام
حتى الآن ، أبلغ باحثو الملك عبد الله عن الاختبارات المعملية باستخدام نموذج أولي أو نسخة تجريبية مبكرة من الجهاز. عرّضوها لمصباح يحاكي ضوءه ضوء الشمس. حوّل النظام الجديد حوالي 11 بالمائة من الضوء الذي يستقبله إلى كهرباء. هذا ليس سيئا. عادةً ما تحول الخلايا الشمسية التي تُباع اليوم حوالي 10 إلى 20 بالمائة من ضوء الشمس الذي تمتصه إلى طاقة قابلة للاستخدام.
اختبر فريق وانغ أيضًا مدى جودة نظامهم في تنقية المياه. أطعموها بمياه مالحة ومياه قذرة تحتوي على معادن ثقيلة سامة. تشير النتائج التي توصلوا إليها إلى أن جهازًا يبلغ قطره حوالي متر (39 بوصة) يمكنه ضخ حوالي 1.7 كيلوجرام (3.7 رطل) من المياه النظيفة في الساعة. للمنظور ، يزن جالون (3.8 لتر) من الماء 8.4 رطل (3.8 كجم).
يقول جورج ني عن المشروع:"إنه عمل هندسي جيد حقًا". إنه مهندس لم يشارك في الدراسة الجديدة. ومع ذلك ، فقد عمل على تحلية المياه عندما كان طالبًا متخرجًا في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.
"الخطوة التالية هي ، كيف ستنشر هذا؟" يقول ني. "هل سيكون على سطح؟ إذا كان الأمر كذلك ، كيف تحصل على مصدر للمياه؟ إذا كانت ستطفو في المحيط ، كيف تحافظ على ثباتها "بحيث لا تسقطها الأمواج؟ يجب حل مثل هذه المشكلات العملية قبل أن يدخل الجهاز في الاستخدام الفعلي.
