محاضرة شابة تبحث في تقنية جديدة لتحويل المياه المالحة إلى مياه عذبة

وصل البحث العملي لمحاضرة من بلدة جبلية حول تقنية معالجة المياه المالحة إلى الجولة النهائية لجائزة العلوم والتكنولوجيا للمحاضرين الشباب لعام 2024.

بفضل موضوع البحث المتعلق بنظام الغشاء المدمج FO-MD لمعالجة المياه المالحة لتوفير المياه النظيفة للمناطق الساحلية والجزرية، أصبحت الدكتورة نجوين تي هاو، المحاضرة في كلية الكيمياء والبيئة بجامعة دالات، واحدة من 17 مؤلفًا دخلوا الجولة النهائية من جائزة العلوم والتكنولوجيا للمحاضرين الشباب في عام 2024.

وقد تم تقييم هذا الموضوع من قبل العلماء في لجنة التحكيم باعتباره ذا قيمة عملية عالية، إلى جانب 16 موضوعًا آخر متفوقًا على مئات الأعمال البحثية والمنشورات العلمية ومنتجات النقل للمحاضرين الشباب من 29 جامعة في جميع أنحاء البلاد.

العثور على الحل الأمثل

قالت الدكتورة نجوين ثي هاو: "يزداد تغير المناخ العالمي خطورة، ومن المتوقع أن يشهد تطورات معقدة في السنوات القادمة، تتجلى بوضوح في الظواهر الجوية غير العادية، كالفيضانات والانهيارات الأرضية والجفاف وتسرب المياه المالحة، والتي تحدث بشكل متكرر ولفترات طويلة، مما يؤثر بشكل خطير على حياة الناس. وتُعتبر فيتنام، على وجه الخصوص، من أكثر الدول تأثرًا بتغير المناخ نظرًا لطول سواحلها."

المحاضر الشاب نجوين ثي هاو (في الوسط) في المختبر

ووفقا للمحاضرة، فإن تدفق الأنهار الصغيرة خلال موسم الجفاف يؤدي إلى تسلل خطير للمياه المالحة في بعض المقاطعات الوسطى ومقاطعات دلتا ميكونج. معظم الآبار ملوثة بالملح والناس ليس لديهم مياه عذبة يمكن استخدامها.

في الوقت الحالي، لا توجد طريقة فعّالة حقًا للتغلب على هذا الوضع. غالبًا ما يضطر الناس هناك إلى دفع تكاليف باهظة لشراء المياه العذبة للاستخدام. لذلك، من الضروري إيجاد مصدر مياه نظيفة للاستخدام في المناطق الساحلية والجزرية، حيث لا تضمن التقنيات المطبقة حاليًا متطلبات إنشاء مصدر مستدام للمياه النظيفة، كما أقرّ الدكتور هاو.

لمعالجة الملوحة وتحويل مياه البحر إلى مياه عذبة، تم تطبيق العديد من التقنيات، مثل التقطير الحراري، وتبادل الأيونات، والتناضح العكسي (RO)، والترشيح النانوي، والتحليل الكهربائي (ED). تتمتع كل التقنيات المذكورة أعلاه بمزايا ولكن لها عيوب مشتركة مثل تكاليف الاستثمار المرتفعة والمعدات التي تتسخ بسهولة وسرعة...

لذلك، اختار الدكتور هاو دراسة تقنية الأغشية المدمجة FO – MD (التناضح الأمامي – التقطير الغشائي) للعثور على الظروف التشغيلية المثلى لنماذج FO و MD وتقييم كفاءة وتكاليف معالجة التقنية المقترحة مقارنة بتقنيات تحلية المياه الأخرى المتوفرة حاليًا في فيتنام.

منخفضة التكلفة، عالية الكفاءة

"يُعد غشاء التناضح الأمامي FO من أحدث التقنيات العالمية، وهو ذو جدوى عالية في عملية تحلية المياه، مع مزايا بارزة مثل: انخفاض استهلاك الطاقة، وانخفاض تلوث الغشاء، وكفاءة تحلية عالية. وهو الخيار الأكثر فعالية لمعالجة المياه المالحة"، حسبما ذكرت المحاضرة.

وبحسب الدكتور هاو فإن الميزة البارزة لهذه التقنية هي أنها تعمل على مبدأ التناضح الطبيعي بسبب اختلاف الضغط الأسموزي بين المحلولين، حيث ينتقل الماء من مكان التركيز المنخفض عبر الغشاء إلى مكان التركيز العالي. لذلك، لا تستخدم تقنية غشاء التناضح الأمامي الضغط الهيدروليكي مثل التناضح العكسي (RO)، مما يوفر الطاقة ويقلل من تلوث الغشاء، مما يؤدي إلى انخفاض تكاليف المعالجة.

تشعر المحاضرة بالقلق عندما يضطر الأشخاص في المناطق المتضررة من الملح إلى دفع تكاليف باهظة لشراء المياه العذبة للاستخدام اليومي

خلال البحث، قرر الدكتور هاو اختيار عينات مياه البحر من المناطق الساحلية لمقاطعة نينه ثوان وجزيرة آن بينه ومقاطعة كوانج نجاي لمعالجتها لأن هذه المناطق تواجه أخطر نقص في المياه العذبة.

وأظهرت النتائج أن نظام FO-MD حقق كفاءة عالية في معالجة الملح وكان مستقلاً عن ملوحة المياه الداخلة. إن الأوساخ الموجودة على سطح غشاء FO لا تذكر ويمكن تنظيفها عن طريق الشطف بماء DI لمدة 5 دقائق وتكون جاهزة للدورة التالية. علاوة على ذلك، يمكن لنظام FO-MD المتكامل إنتاج مياه نظيفة عالية الجودة لأن المياه المالحة تتم معالجتها من خلال مرحلتين غشائيتين أثناء التشغيل.

وبحسب الحسابات الأولية في المختبر (بالطاقة الشمسية)، فإن التكلفة التشغيلية الإجمالية لنظام FO-MD لمعالجة 1 ^{متر مكعب} من المياه العذبة تبلغ 20389 دونج. وفي الوقت نفسه، تبلغ التكلفة التشغيلية الإجمالية لنظام RO (تكنولوجيا التناضح العكسي) لمعالجة 1 ^{متر مكعب} من المياه العذبة 49160 دونج، أي أكثر تكلفة بنحو 2.4 مرة من تكنولوجيا FO-MD.

ومن المعروف أن هذا الموضوع تم قبوله بدرجة امتياز من قبل جامعة دالات قبل المشاركة في الجائزة. "أواصل حاليًا تنفيذ مشاريع صندوق NAFOSTED، وهو مشروع Vingroup الذي يركز على تصنيع أغشية الترشيح FO و MD، باستخدام النتائج المثلى في المختبر لتصميم جهاز لتنقية مياه البحر تدريجيًا مع الطاقة الشمسية المتكاملة للتطبيق في معالجة مياه البحر في المناطق الجزرية والسفن البحرية"، شاركت الدكتورة نجوين ثي هاو.

تم إطلاق جائزة العلوم والتكنولوجيا للمحاضرين الشباب (تحت سن 35 عامًا) في مؤسسات التعليم العالي من قبل وزارة التعليم والتدريب، بالتنسيق مع وزارة العلوم والتكنولوجيا واللجنة المركزية لاتحاد الشباب الشيوعي في هوشي منه منذ عام 2018.

معايير الجائزة هي أن يكون العمل البحثي جديداً وإبداعياً وله قيمة علمية وعملية وأن يكون منشوراً أو مطبقاً عملياً لمدة سنة على الأقل (من وقت تقديم الطلب)، وألا يكون قد شارك أو حصل على أي جوائز وطنية أو دولية.

المصدر: https://thanhnien.vn/nu-giang-vien-tre-nghien-cuu-cong-nghe-moi-bien-nuoc-man-thanh-nuoc-ngot-185241030213818512.htm