معهد الأبحاث يحصل على براءة اختراع لتقنية تحلية مياه البحر والمياه الجوفية

حصل مركز أبحاث المياه التابع لمعهد الكويت للأبحاث العلمية على براءة اختراع ممنوحة من مكتب براءات الاختراع والعلامات التجارية بالولايات المتحدة الأميركية، وذلك من خلال تحقيق إنجاز علمي رائد حول اختراع تقنية لتحلية مياه البحر والمياه الجوفية ذات إنتاجية عالية للمياه العذبة، وفي نفس الوقت خفض كبير للمياه الراجعة مقارنة بنظم التحلية التقليدية، وقد سجلت براءة الاختراع بأسماء فريق البحث وهم: د. منصور أحمد، د. يوسف الوزان، د. راجيشا كومار، د. جاروداشاري بهادراشاري، السيد/ جيبو توماس.

تمكن الباحثين في مركز أبحاث المياه بالمعهد من خلال هذا الاختراع من دمج المفاهيم العلمية لنظريات التناضح العكسي والتناضح المباشر في وعاء غشائي واحد، وهو ما يعد اختراقاً علمياً غير مسبوق في عمليات تحلية المياه، وذلك بهدف رفع انتاجية المياه العذبة وبنفس الوقت خفض كميات المياه الراجعة، وقد قام فريق البحث بتقديم الدليل العلمي القاطع على إثبات صحة النظرية العلمية المستوحاة من قبلهم من خلال تصميم وبناء وحدة تجريبية مبتكرة لتحلية المياه بسعة 35,000 لتر باليوم في مختبرات البحث والتطوير بمركز أبحاث المياه التابع للمعهد، وتعد هذه المنظومة المبتكرة فريدة من نوعها ولا يوجد لها مثيل على مستوى العالم. وقد تم إجراء تجارب معملية مكثفة عليها للتحقق من جدواها الفنية والاقتصادية ومزاياها في تطبيقات تحلية مياه البحر قبل تسجيل براءة الاختراع، وقد بينت نتائج الاختبارات المعملية أن نسبة الانتاج الكلي للمياه العذبة للوحدة التجريبية المبتكرة بلغت 65% عند ضغط تشغيلي 65 ضغط جوي، في حين تتطلب التقنية التقليدية لمنظومة التناضح العكسي ضغط تشغيلي يزيد عن 70 ضغط جوي للوصول الى نسبة 40% من الانتاج الكلي للمياه العذبة في عمليات تحلية مياه البحر، كما أظهرت نتائج التحاليل المخبرية أن جودة المياه المنتجة من قبل المنظومة المبتكرة متوافقة مع المعايير والمواصفات القياسية النوعية التي وضعتها منظمة الصحة العالمية لمياه الشرب، من جانب آخر، بينت نتائج النّمذجة الرياضيّة والمحاكاة الحاسوبية ان المنظومة المبتكرة قادرة على تحقيق زيادة في إنتاج المياه العذبة لتصل لأكثر من 95% لتطبيقات تحلية المياه الجوفية.

ويعد هذا الاختراع تقدماً علمياً مميزا ومهماً في تطوير تقنيات تحلية المياه بالنظم الغشائية مقارنة بتقنية التناضح العكسي من خلال المزايا المتعددة والتي من أبرزها زيادة في إنتاج المياه العذبة وخفض في الطاقة المستهلكة، إضافة إلى ذلك سوف تتيح هذه المنظومة المبتكرة فرصة للتخلص التام من المياه الراجعة ذات التراكيز الملحية العالية بطريقة صديقة للبيئة في حال ترابطها مع نظم فصل الأملاح، نظراً لقيامها بخفض كمية المياه الراجعة بشكل كبير، كما سوف يساهم هذا الاختراع في خفض المساحات المطلوبة للألواح الشمسية في حال تم ربطه بالطاقة الشمسية لإنتاج المياه العذبة سواء من مياه البحر أو المياه الجوفية، كما ان هذه المنظومة تتطلب حقن مواد كيميائية في مياه التغذية كمعالجة اولية لحماية الاغشية من الانسدادات بكميات أقل من منظومة التناضح العكسي، وتتميز هذه التقنية المبتكرة بإمكانية تنفيذها على سعات متفاوتة سواء كانت على وحدات متنقلة أو ثابتة لتطبيقات تحلية مياه البحر والمياه الجوفية وفقًا لاحتياجات العملاء.

ومن أهم عوائد هذا الاختراع هي المساهمة في تحقيق الأمن المائي واستدامة المياه العذبة لمواجهة تحديات شح الموارد الطبيعية للمياه العذبة، بالإضافة إلى خفض الأعباء الاقتصادية والبيئية لعمليات التحلية، ويتطلع مركز أبحاث المياه إلى التطبيق الفعلي لمثل هذه التقنيات المبتكرة لتطوير منظومة عمليات التحلية في البلاد، مما سيخفض من تكلفة انتاج المياه العذبة مع إتاحة فرصة التخلص التام من المياه الراجعة في حال ترابط النظام المبتكر بنظم فصل الأملاح، هذا بالإضافة إلى التقليل من الانبعاثات الناتجة من محطات التحلية والضارة بالبيئة.