Using Renewable Energy in Desalination & Reverse Osmosis Powered with Photo-Voltaics

يزداد الطلب على الماء في ظل الازدياد الملحوظ للكثافة السكانية العالمية، الذي يؤدي بشكل تلقائي إلى ازدياد العجز في مياه الشرب إِذ إن 1.2 مليار نسمة في العالم ليس لديهم ماء كاف للشرب، لأن العديد من التجمعات السكنية يتركز وجودها على الخطوط الساحلية، و في هذا السياق تبدو تحلية المياه أحد الحلول الواعدة، خاصة في منطقتنا العربية، و يمكن لمحطات التحلية باستخدام الطاقة الشمسية أن تكون حلاً رائداً لتأمين مياه الشرب سواء من مياه البحر أو من مياه الآبار. إن أهم فائدة لمثل هذه الأنظمة هي الجمع بين تقنيات التحلية (التناضح العكسي في هذا البحث العلمي) و مصادر الطاقة المتجددة، إِذ إن الهدف الرئيس هو تطوير الدراسة الفنية لهذه الأنظمة، و الجدير بالذكر أنه هناك العديد من الإيجابيات لهذا الربط، إِذ نفصل بين الشبكة الكهربائية و أعطالها من جهة و التزود بماء الشرب من جهة أخرى، كما نقوم بتخفيض حرق الوقود الأحفوري و ما يترتب عليه من انبعاثات، كما يمكننا تزويد التجمعات السكانية البعيدة التي ليس لديها مصادر للطاقة التقليدية بمياه الشرب، و لكن هذا لا يعني أن لايوجد سلبيات للنظام، فمن أهم سلبياته هو عدم إثبات الجدوى الاقتصادية له، ذلك لأن مثل هذه المشاريع تعتمد على كلفة الكهرباء في كل دولة و على الخصائص الشمسية لمكان المحطة. في هذا البحث العلمي قمنا بتصميم نموذج مخبري لنظام تناضح عكسي مغذى من الألواح الكهروضوئية و تنفيذه لتعرف أدائه من أجل مياه البحر و المياه العكرة، و من الجدير بالذكر أن أهم مشكلة صادفتنا في هذا المشروع هي الحصار الاقتصادي المفروض على الجمهورية العربية السورية و التي كانت عائقاً لإحضار التجهيزات اللازمة، لذلك قمنا بإنجاز هذا المشروع بحسب الإمكانيات المحلية المتاحة، مع الحرص على المحافظة على مبدأ العمل؛ لذلك كان النموذج فقط للمياه المنزلية و المياه العكرة بشكل خفيف.

The rising in the world’s population leads automatically to the rising in water demand. As a consequence the lack of drinking water increases Currently, approximately 1.2 billion people globally (one-sixth of the world’s population) do not have access to adequate clean water. Since a large part of the world’s population is concentrated in coastal areas, the desalination of seawater seems to be a promising solution, especially in our Arab world. An innovative stand-alone solar desalination system could be used to produce drinking water from seawater or any brackish water sources. The great advantage of such a system is that it combines efficient desalination technology, reverse osmosis, with a renewable energy source. The main goal is to improve the technical feasibility of such systems, There are many advantages of this coupling with RE resources ; first of all we separate the drinking water from the electricity grid and its faults, save burning the fossil fuel and its emissions, and provide fresh water to remote communities that do not have sufficient traditional energy sources. But as we see in this study we don’t have economic benefit; because these projects depend on the electricity cost in each country and the location and its solar specifications. We designed and implemented a small laboratorial model for PV-RO (Photo-Voltaic Powered Reverse Osmosis) to recognize the performance for seawater and brackish water, we faced some problems such as embargo on Syria; so have done project using affordable local potentialities, but we craved to keep the principle of operation, so we make it for the tap water which close to brackish.