طاقة ملوحة المحيطات .. طاقة انتقال الكتلة

طاقة ملوحة المحيطات .. طاقة انتقال الكتلة 

تخيل يوما انت على ساحل الخليج او في شط العرب في محافظة البصرة الشهيرة بملوحة مياهها والتي سببت ازمة المياه في الفصل الأخير من سنة 2018.. هذه الملوحة ممكن ان تكون مفيدة بتوليد شغل ميكانيكي مفيد بفعل فرق الضغط التناضحي والتي هي عملية فيزيائية بحتة تعمل على اساس انتقال الكتلة بين شعبتين حيث تنتقل الكتلة من المنطقة الاقل تركيز الى المنطقة اعلى تركيز حيث يحدث فرق بين ضغطين منطقتين من وسط تناضحي. الغشاء التناضحي RO  يلعب دور هام في هذه العملية.. قبل ان نخوض في التفاصيل التقنية لهذه العملية لابد من اجراء بعض الحسابات لكي نبرهن ان هذه العملية فعالة في انتاج الطاقة.

الشغل الميكانيكي= معدل الجريان الحجمي* فرق الضغط

Power = V. p

فقد وجد ان فرق الضغط التناضحي بين مياه البحر ومياه العذبة هي 2 ميغا باسكال فالقدرة الناتجة من جريان 1 متر مكعب بالثانية تعادل 2 ميغا واط وهي ليست بالمقدار الهين من الطاقة بالنسبة للأقضية القريبة من شط العرب او الخليج.  والمعروف ان انسب طريقة لتحويل الضغط الى شغل ميكانيكي لابد من استخدام توربين كما في الشكل الآتي:

حيث ان مبدأ عمل هذه العملية هو استخدام المبادل الكتلي والذي يتم ضخ فيه مياه عذبة ومياه مالحة. المياه العذبة تدخل التوربين لكي تحرك التوربين, بفعل انتقال الكتلة تنتقل الاملاح من المنطقة الاعلى تركيز الى المنطقة الاقل تركيز اي للمياه العذبة فيرتفع الضغط التناضحي مولدة ضغط اعلى في مجرى الجريان الذي سيدور التوربين مولدة شغل ميكانيكي مفيد. تستخدم مضخات تعمل بواسطة التيارات البحرية لنقل المياه وبهذا نحصل على شغل ميكانيكي بفعل الملوحة باaلاضافة للشغل الميكانيكي بفعل جريان المياه البحرية. من مساوئ هذه العملية هي التآكل الذي يصيب ريش التورباين فتقلل من عمره التشغيلي ولربما يضعف الكفاءة. لكن ان نظرنا للجانب المشرق فأن انتاج الطاقة الهائلة مقابل التكلفات التصنيعية قد لا تشكل تحدي جاد بل قد تكون مصدر اضافي لتوفير الطاقة الاحفورية كونها مصدر طاقة متجدد.