استخدام الطاقة الشمسية في تحلية المياه في المنزل

.استغلال الطاقة الشمسية الهائلة في وطني لتحلية المياه المالحة في المنازل وجعلها صالحة للشرب وبطريقة آمنة للبيئة

:اجيب عن الاسئلة التالية

حول ماذا يدور مشروعك؟

استخدام الطاقة الشمية في تحلية المياه المالحة في المنزل.

ماذا فعلت؟

قمت بعمل تجربة منزلية لتحليه المياه المالحة .

ما هي النتيجة؟

حصلت على ماء عذب عن طريق أشعة الشمس و تمكنت من تحويل مياه مالحة كماء البحر أو المحيطات إلى مياه عذبة صالحة للشرب

لماذا هذه فكرة رائعة؟

يمكننا الاستفادة من الطاقة البديلة ( الطاقة الشمسية ) في المملكة بما انها ذات مناخ حار في تحلية الماء المالح والتقليل من استهلاك الكهرباء وتوفير الأموال حيث أن الطاقة الشمسية مجانية.

ما الذي تعلمته في هذه العملية

تعلمت مهارات عديدة أهمها مهارة التقصي للوصول الى النتائج

ما هي خطتي للمستقبل لمزيد من الدراسة

اقوم بعمل التجربة في وقت كافي بحيث ادرس تأثير لون الارضية التي وضعت عليها الاوعية تحت أشعة الشمس وحجم الاوعية هل يؤثر في التحلية وايضاً ارتفاع الاوعية وحجمها ومنه يمكنني أن أبدء مشروع جهاز منزلي يعتمد على الطاقة الشمية في تحلية المياه المالحة

وأسئلة كثيرة يمكن من خلالها تطوير وتحسين انتاج
جهاز التحلية .

كيف نستغل الطاقة الشمسية لتحلية المياه المالحة؟

أعتقد يمكن استخدام الطاقة الشمسية لتحلية الماء المالح؟

المتغير المستقل:

أشعة الشمس ( الطاقة الشمسية ).

المتغير التابع :

مقدار الملوحة في الماء المتكثف .

المتغير الضابط :

كمية الماء في بداية التجربة.

هل

فكرت يومًا ماذا لو تقطعت بك السبل في جزيرة صحراوية؟ كيف تجد الماء لتشرب؟ ماذا تحتاج للبقاء على قيد الحياة؟

هل يمكن أن تساعد الشمس

في تحلية المياه المالحة ؟

هل تأملت في دورة الماء في الطبيعة وكيف يمكنك الاستفادة منها؟

4 أكواب ماء شرب تقريباً

6 أوعية زجاجية ,و6 فناجين صغيرة

لون طعام وقطارة , وملح طعام

دورق قياس الماء و كوب قياس ( مثل

كوب الادوية )

أربطة مطاطية , ساعة توقيت , حصى او

أي ثقل

بلاستيك تغليف الأطعمة الشفاف

ملعقة خشب لتذويب الملحورق للملاحظات

ملاحظة:نضع صحيفة
على سطح عملك لأن ملون الطعام الأحمر يسبب بقع .

.1أضف 4 أكواب تقريباً من الماء إلى كوب قياس السائل.

.2أضف بضع قطرات من الملون إلى الماء التلوين "يميز" الماء بملوثات ،

مثل تلك الموجودة في المياه المالحة الحقيقية.

3 . نضع كوب قياس السائل ومحتوياته داخل الميكروويف.

4. نقوم بإيقاف تشغيل الميكروويف بمجرد أن يغلي السائل وأخرج كوب قياس السائل بعناية من الميكروويف باستخدام قفازات الفرن وأكن حذرًا مع الماء الساخن .

5. نضع 100 مل من السائل في الاوعية الزجاجية.

6 . نضيف ملعقة صغيرة من الملح في 3 من الاوعية ستكون هذه الأطباق منخفضة الملوحة, ونسميها حسب مقدار الملوحة ( منخفضة الملوحة LS ) بوضع استكر لاصق ونكتب (منخفضة الملوحة LS 1 ) ,( منخفضة الملوحة LS 2 ) ، منخفضة الملوحة LS 3 ).

7. نضيف 3 ملاعق من الملح في 3 من الأوعية الاخرى ستكون هذه الأطباق مرتفع الملوحة, ونسميها حسب مقدار الملوحة ( مرتفع الملوحة HS) بوضع استكر لاصق ونكتب (مرتفع الملوحة HS 1 ) ,( مرتفع الملوحة HS 2 ) ، مرتفع الملوحة HS 3 ).

8. نقلب الماء في كل وعاء بملعقة الخشب لمدة 1-2 دقيقة لمساعدة الملح على الذوبان الآن لدينا ستة أوعية ( يمكن ان نعتبر كل منها يمثل البحر الأحمر ، أحد أكثر المسطحات المائية ملوحة في العالم.

*لدينا
الان 6 أجهزة تحلية .

9 . نضع كل فنجان من الفناجين الستة الصغيرة داخل كل من الأوعية الستة في منتصف قاع الأوعية.

10 . نقوم بتغطية الجزء العلوي من كل وعاء بقطعة كبيرة من غلاف بلاستيكي نترك المزيد

حول الحواف, نضغط لأسفل قليلاً بالأصبع في منتصف كل قطعة من البلاستيك بحيث

تتدلى نحو الوعاء.

11 . نربط الأشرطة المرنة حول الجزء العلوي من كل وعاء بحيث يكون هناك ختم محكم

بين الغلاف البلاستيكي وكل وعاء ، ولكن لا يزال هناك ترهل في المنتصف باتجاه الكوب.

12 . نضع 1-3 حصى أو أشياء ثقيلة أخرى على الجزء المترهل من البلاستيك فوق الكوب الصغير مباشرةً.

قد تحتاج إلى سحب البلاستيك المتدلي قليلاً حتى يتدلى البلاستيك بالتساوي فوق الوعاء.

نختبر أجهزة تحلية المياه.

13 . نبحث عن مكان يمكن أن تتلقى فيه أجهزة تحلية المياه ضوء الشمس

المباشر , نضع أجهزة التحلية بعناية جنبًا إلى جنب في الشمس.

ملاحظة : اذا كان الجو بارداً نبدأ الاختبار في الصباح حتى يكون لدينا ما

يكفي من ساعات النهار لإكمال الاختبار.

14 . نتحقق من أجهزة تحلية المياه مرة كل ساعة للتأكد من أنها لا تزال في ضوء الشمس. إذا لم تكن كذلك ، ننقلها برفق إلى مكان مشمس.

15 . نلاحظ: البلاستيك و ننظر إلى الماء الذي تم تجميعه في الفناجين الصغيرة مرة كل

5 ساعة تقريباً.

16
. نوقف التحلية عندما يكون أي من الفناجين التجميع الصغيرة ممتلئة على الأقل ثلاثة أرباعها ، أو إذا انتهى ضوء الشمس خلال اليوم. نقوم بإزالة الأوزان والأربطة المطاطية والأغلفة البلاستيكية من كل جهاز تحلية بحذر وببطء.

17. ننظر في فناجين الصغيرة ونلاحظ :ما لون الماء المتجمع؟ هل كانت أداة التحلية الخاصة بنا قادرة على إزالة

الملوثات الحمراء؟ ونكتب الملاحظات في دفتر المختبر.

18 . لكل أداة تحلية ، نصب الماء الذي جمعناه في الكوب القياس الصغير أو في

كوب الدواء ، ونقوم بقياس ما جمعناه نسجل القياسات في جدول بيانات.

19 . ثم نسكب محتويات كوب الدواء مرة أخرى في كوب التجميع الصغير ونضعه

مرة أخرى داخل الوعاء المقابل.

الاحظ وأسجل :

oبمجرد قياس كل المياه التي تم جمعها ، اغمس إصبعي في أحد أكواب التجميع وأتذوق ما جمعته. الآن اغمس إصبعي في المياه المالحة الحمراء وتذوقها.

هل هناك فرق كبير بين طعم المائيين؟ اكتب ملاحظاتك عن كل وعاء.

نعم لاحظت فرق واضح في تركيز الملح بعد 7 ساعات من بداية التجربة , وكانت أكثر وضوحاً في الماء في اوعية التركيز الأقل من الملح .

اقارن متوسط المياه العذبة التي يتم جمعها من أجهزة التحلية منخفضة الملوحة مع متوسط المياه العذبة المجمعة من أجهزة التحلية عالية الملوحة.

لاحظت أن منخفض الملوحة كانت كمية المياه المتجمعة أكثر من الاوعية مرتفعة الملوحة .

أي نوع من أجهزة التحلية أنتج أكثر المياه العذبة؟

الأجهزة ذات التركيز الأقل من الملوحة أنتجت أكثر من المياه العذبة .

قمت بتسجيل الملاحظات وقياس كمية الماء المتكثفة في الفناجين الصغيرة وملاحظة تغير اللون وتذوقت الماء المتجمع فيها وسجلت القياسات والملاحظات ,

وان كمية الماء المتكثف تزداد مع الوقت ومقدار ملوحة الماء قلت عن بداية التجربة مما يبن ان اشعة الشمس عملت على تبخر الماء واصبح اقل ملوحة .

التحلية هي عملية

إزالة الأملاح الذائبة من المياه ، مما يجعلها نقية بدرجة كافية للشرب أو الري.

من خلال تجربتي الصغيرة حصلت على ماء عذب عن طريق أشعة الشمس و تمكنت من تحويل مياه مالحة كماء البحر أو المحيطات إلى مياه عذبة صالحة للشرب , من خلال عملية التحلية و جهازًا بالطاقة الشمسية باستخدام مواد متاحة بسهولة ومصدر طاقة مجاني!

ولاحظت كمية الماء العذب الذي نتجت من التجربة وكانت مناسبة بالنسبة لسعة وحجم الوعاء المستخدم , ولو كانت الفترة أطول سنحصل على كمية من المياه العذب أكبر .

وكانت كمية الماء
العذب الذي نتجت من التجربة وكانت مناسبة بالنسبة لسعة وحجم الوعاء المستخدم , ولو كانت الفترة أطول سنحصل على كمية من المياه العذب أكبر .

يمكننا الاستفادة من الطاقة البديلة ( الطاقة الشمسية )

في المملكة بما انها ذات مناخ حار في تحلية الماء المالح والتقليل من استهلاك الكهرباء وتوفير الأموال حيث أن الطاقة الشمسية مجانية.

م بوصف وإثبات كيفية استخدامك لإحدى مهارات ATL التالية.

1- مهارات البحث.

قمت في بداية التجربة بالبحث عن الخلفية المناسبة مع مشروعي مثل دورة الماء في الطبيعية وهي البداية الاساسية والمفاهيم او المصطلحات المتعلقة بمشروعي مثل :

الملوحة

تحلية المياه

الطاقة الشمسية

دورة الماء في الطبيعة.

بخار الماء

التبخر

التركيز

الترسب

ملوث

تحلية

- مهارات الإدارة الذاتية. 2

استفدت من تجربتي في عمل المشروع العلمي في تنظيم نفسي بادارة الوقت وتنظيمه ومن متابعة التجربة والاشراف عليها وتسجيل البيانات بنفسي وايضاً اجراء التجربة والحذر من الاشياء الخطرة في التجربة مثل استخدام الماكروويف والادوات الزجاجية .

- مهارات التفكير. 3

من اهم المهارات التي اكتسبتها مهارة التقصي ومتابعة التجربة وتسجيل الملاحظات وتمثيلها بيانياً

-4 مهارات الاتصال والمهارات الاجتماعية (التعاون)

مع الاسف بسب فيروس كورونا (كوفيد-19)لم اتواصل مع زملائي للقيام بمشروع مشترك والتعاون وهذا افتقدته كثيراً .

التوصيات
والاقتراحات :

العمل لوقت أطول في التجربة سيعطي نتائج رائعة .

تغيير العوامل التي قد تؤثر في تركيز اشعة الشمس وزيادة كمية الماء العذب المتكثف من التجربة مثل :

استخدام الوان مختلفة أسفل الاوعية الزجاجية .

وكذلك مساحة سطح الاوعية لو كانت أكبر .

لو استخدمنا عاكس لأشعة الشمس لتسريع التبخر والتكثف !

نوعية الوعاء ماذا يحدث لو كان أكثر ارتفاعاً هل سيؤثر في التنجية ؟ ؟

قمت بتوثيق المراجع التي استفدت منها خلال البحث والتقصي لمشروعي :

Buddies, Science. “Solar-Powered
Water Desalination | Science Project.” Science Buddies, Science Buddies, 28 Sept. 2007, https://www.sciencebuddies.org/science-fair-proje...

العربية. “تقنية جديدة لتحلية مياه

البحر بأشعة الشمس ستغير وجه الكرة الأرضية.” العربية, العربية, 19 Aug. 2020, https://www.alarabiya.net/science/2020/08/19

“Home.” Home,
https://www.swcc.gov.sa/Arabic/. Accessed 27 Mar. 2021.

“---.” الصفحة
الرئيسية - سطور, https://sotor.com. Accessed 27 Mar. 2021.