التحلية

كيم وفيليب في قارب في وسط البحر. أوه لا! فيليب! مياه الشرب تنفد ليدنا! لكن هناك الكثير من الماء حولنا. لنشربه! للأسف، مياه البحر غير صالحة للشرب. يوجد بها الكثير من الملح وفي الواقع تسحب المياه من الجسم، وهذا قد يسبب الجفاف. لكن إن أزلنا الملح من مياه البحر، فهل يمكن شربها؟ نعم! هذا ما يفعله الناس في أماكن ندرة الأمطار، وحيث يوجد الكثير من المياه المالحة فقط - كالجزر الاستوائية والمدن الساحلية وعلى السفن. لكن كيف نزيل الملح من مياه البحر؟ لنقم بعمل تجربة. كل ما نحتاجه هو: وعاء كبير من ماء البحر، وكوب أصغر من الوعاء، وقطعة من البلاستيك اللاصق أو كيس بلاستيكي، وبعض الوزن، كجوز من الحصى مثلا. نضع الكوب منتصبا داخل الوعاء. نشد البلاستيك بإحكام فوق الوعاء. نثبته بشريط مطاطي إن لزم الأمر. نضع الوزن فوق البلاستيك، فوق الكوب مباشرة. نضع الوعاء بما يحتوي في مكان مشمس، وننتظر بعض ساعات. يحتوي الكوب في المنتصف الآن على بعض الماء، وهو غير مالح إطلاقا! كيف؟ سخنت الشمس المياه المالحة في الوعاء، فتحول بعض الماء إلى بخار الماء. ثم لامس بخار الماء الغطاء البلاستيكي للوعاء، ولأن هذا السطح كان أبرد، تحول البخار مجددا إلى سائل - لقد تكثف إلى قطرات ماء. الوزن فوق الغطاء البلاستيكي تسبب في تدحرج القطرات لمركز البلاستيك، حيث تتقطر مباشرة لداخل الكوب. بقي الملح وبعض المياه المالحة في الوعاء، مكونا محلولا ملحيا مركزا. عملية تسخين المادة ثم إعادة تبريدها للتكثف هكذا تسمى بالتقطير الحراري. إنها أقدم الطرق لإزالة الملح من مياه البحر - أي تحليتها. لكن تحلية المياه باستخدام وعاء وجو مشمس أمر غير عملي. إنه يستغرق وقتا طويلا، ولا نحصل إلا على كمية قليلة من المياه العذبة. لتوفير مياه الشرب للكثير من الناس، وللطبخ والزراعة، يجب القيام بالتقطير على نطاق كبير. كما يحدث في محطة التحلية مثلا، باستخدام معدات متطورة. طريقة شائعة أخرى للتحلية يستخدم غشاءً خاصا. يسمح ذلك الغشاء لبعض المواد بالعبور، ويمنع موادا أخرى. يتم ضغط المياه على أحد جانبي الغشاء. يدفع الضغط جزيئات الماء عبر الغشاء، لكن الملح لا يمكنه العبور. الناتج هو مياه عذبة على أحد الجانبين، ومحلول ملحي مركز في الجانب الآخر. تسمى هذه الطريقة بالتناضح العكسي. إنها أكثر تطورا من التقطير، وتستخدم في معظم محطات التحلية حول العالم. يحتاج كل من التقطير الحراري والتناضح العكسي لمعدات خاصة، يجب صيانتها واستبدالها. كلتا الطريقتين تحتاجان للكثير من الطاقة - الحرارة والكهرباء. المحلول المتبقي ملوِّث والتخلص منه صعب. كل هذه العوامل تجعل التحلية صعبة وضارة للبيئة. لكن مع تزايد سكان العالم، قد تزيد الحاجة للتحلية أكثر. يعمل العلماء والمهندسون بجد لتطوير حلول تجعل التحلية أرخص، وأكثر كفاءة وأمانا على البيئة. أنظري! قمت بتحلية بعض الماء! رائع فيليب! وأنا سأبني لنا نظام تحلية باستخدام الألواح الشمسية!