براءة اختراع أميركية لـ«الأبحاث» عن تقنية مبتكرة لـ«تحلية المياه وتكييف الهواء»

حصل مركز أبحاث المياه التابع لمعهد الكويت للأبحاث العلمية مؤخراً على براءة اختراع ممنوحة من مكتب براءات الاختراع والعلامات التجارية بالولايات المتحدة الأمريكية، وذلك إثر تحقيقه إنجازاً علمياً رائداً، باختراع تقنية مبتكرة تعمل على تحلية المياه وتكييف الهواء في آن واحد، وقد سجلت براءة الاختراع بأسماء فريق البحث «د. حسن عبد الرحيم، د. منصور أحمد».
‎هذا، وقد استحدث الباحثان في مركز أبحاث المياه بالمعهد تكنولوجيا جديدة لمواجهة تحديين يواجهان دول العالم التي تقع في مناخات ذات طبيعة قاحلة وجافة بسبب ارتفاع كبير في درجات الحرارة كدولة الكويت، وهما توفير المياه العذبة وتكييف الهواء. وقد استطاع فريق البحث تحقيق هذا الاختراق العلمي من خلال تطوير تكنولوجيا مبتكرة تعمل على دمج تقنيتي الترطيب والتجفيف مع دورة التبريد التي تعمل بطريقة امتصاص البخار. وتقوم فكرة النظام المبتكر على تسخين كل من الهواء ومياه البحر ومن ثم زيادة نسبة رطوبة الهواء باستخدام المياه المسخنة، ومن بعدها يتم تبريد الهواء لإزالة الرطوبة منه وإنتاج المياه العذبة. توازيا مع ذلك، تقوم دورة الامتصاص بإنتاج مياه ذات برودة عالية يتم استخدامها في تكييف الهواء.

وكان فريق البحث قد قام بتقديم الدليل العلمي القاطع لإثبات فاعلية وكفاءة التكنولوجيا المستوحاة من قبلهم من خلال تصميم النظام المبتكر بسعة إنتاجية تقدر ب 16 مترا مكعبا من المياه العذبة باليوم، وفي نفس الوقت تقوم بتوليد 36 طن تبريد وذلك باستخدام النّمذجة الرياضيّة والمحاكاة الحاسوبية. وتعد هذه المنظومة المبتكرة فريدة من نوعها ولا يوجد مثيل لها على مستوى العالم. وقد أثبتت النتائج بأن هذه التقنية ذات جدوى فنية عالية ومردود اقتصادي مرتفع في تطبيقات تحلية مياه البحر والمياه الجوفية وتكييف الهواء.
ويعد هذا الاختراع تقدماً علمياً مميزا في تطوير تقنيات مدمجة لتحلية المياه وتكييف الهواء معا وذلك للمزايا المتعددة التي يتمتع بها النظام المدمج المبتكر، والتي من أبرزها خفض الطاقة الكلية المستهلكة لتحلية المياه وتكييف الهواء، كما إنها تعد صديقة للبيئة بسبب انخفاض درجة حرارة المياه الراجعة، وكذلك إمكانية ربط هذه التقنية بأنظمة الطاقة الشمسية أو الاستفادة من الطاقات المبددة في عملية تشغيل النظام المبتكر. يشار إلى أن هذه المنظومة تتطلب حقن مواد كيميائية بكميات أقل من منظومة التناضح العكسي لتحلية المياه. وتتميز هذه التقنية المبتكرة أيضا بإمكانية تنفيذها على سعات متفاوتة سواء كانت على وحدات متنقلة أو ثابتة لتطبيقات تحلية مياه البحر والمياه الجوفية وتكييف الهواء معا وفقًا لاحتياجات العملاء. كما تتميز هذه التقنية بإمكانية تصنيعها محليا لسهولة تصنيع أجزاء المنظومة ووفرة موادها، مما يعزز توطين هذه التقنية المبتكرة في دولة الكويت مع إمكانية تسويقها محليا وإقليميا وعالميا. يضاف إلى ذلك سهولة ومرونة تشغليها، حيث إن يمكن تشغيلها كوحدة مدمجة لإنتاج المياه وتكييف الهواء معا، أو كل على حده. ويمكن تطبيق هذه المنظومة المبتكرة لمواجهة تحديات الأمن المائي والأزمات أو الكوارث الطبيعية. ومن أهم عوائد هذا الاختراع الإسهام في تحقيق الأمن المائي واستدامة إنتاج المياه العذبة وتكييف الهواء لمواجهة تحديات شح الموارد الطبيعية للمياه العذبة وارتفاع درجة حرارة الطقس، بالإضافة إلى خفض الأعباء الاقتصادية والبيئية لعمليات التحلية وتكييف الهواء. ويتطلع مركز أبحاث المياه إلى تبني التطبيق الفعلي لمثل هذه التقنيات المبتكرة بحيث يتم ربط محطتي التحلية والتبريد المركزي بهدف تحلية مياه البحر، وتبريد الضواحي والمدن السكنية وكذلك تحلية المياه الجوفية وتبريد المواقع النائية مثل المزارع والجزر، مما يسهم برفع كفاءة محطات التحلية وخفض ملموس من معدل استهلاك الطاقة من خلال تكييف هذه المواقع بأكملها بالإضافة إلى التقليل من الانبعاثات الضارة الناتجة عن محطات القوى الكهربائية وتحلية المياه في حال ترابط النظام المبتكر مع نظم الطاقة الشمسية.