جهاز للزراعة فوق المياه المالحة ببخارها ومطرها

[القاهرة] ابتكر باحث مصري جهازًا يحصد مياه الأمطار وبخار الماء لاستخدامهما في الزراعة العائمة فوق المياه المالحة.

ومنحت أكاديمية البحث العلمي والتكنولوجيا في مصر براءة اختراع لمبتكر الجهاز، رضا محمد علي، أستاذ الهندسة المدنية المساعد بمعهد بحوث الشواطئ التابع للمركز القومي لبحوث المياه، والذي أعلن عن الجهاز الأسبوع الماضي.

يقول علي لشبكة SciDev.Net: ”جاءت الفكرة من سؤال، هو كيف يمكن أن نستفيد من المياه الراكدة ومياه البحيرات الضحلة، التي تتبخر في النهاية وتتحول البحيرات إلى برك ملحية [سبخات]“.

من ثم، فالجهاز يمكن استخدامه لحصاد المياه المتبخرة من أسطح البحيرات المالحة، كالموجودة بشمالي البلاد، أو من الشواطئ الضحلة ذات الأمواج الهادئة، ”وهي تشغل مساحاتٍ كبيرةً من مصر“.

وتابع علي: تقنية حصاد مياه الأمطار وإعادة استخدام المياه المفقودة من خلال تقنيات التبخر، تمثل إحدى الطرق غير التقليدية التي يمكن الاعتماد عليها لتوفير مصدر للمياه.

ونوه بأن ”بعض البحيرات الشمالية مصبات لمصارف الصرف الصناعي أو الزراعي“.

ترجع أهمية الجهاز إلى صلاحية المياه الناتجة عنه للزراعة بالإضافة إلى رخص تكلفة تصميمه وإمكانية التوسع فيه، كما أن المياه الناتجة عن الجهاز تكون نسبة الأملاح فيها 5٪ فقط، أي أنها مياه عذبة بدرجة نقاء 95٪.

ووفقًا للباحث، يمكن استخدام الجهاز في زراعة النباتات الطبية والعطرية، وحتى القمح والأرز، لكن على نطاق واسع؛ حتى يمكن تحقيق عائدٍ كبير.

ويشرح الباحث أن فكرة عمل الجهاز تقوم على الدورة الهيدرولوجية، حين يرتفع بخار الماء من المسطحات المائية ثم يتكثف ويسقط في صورة أمطار.

لذا تتكون أجزاء الجهاز من جزء سفلي يتسبب في بخر الماء، وجزء علويٍّ مخروطي الشكل مصنوع من البلاستيك شبه الشفاف.

من خلال مكثف متصل بالمبخر، يحدث اختلاف في درجة الحرارة بين الجزءين العلوي والسفلي، فيتكاثف الماء، ثم يُستقبل في حاويات بلاستيكية عائمة فيها أماكن مخصصة للزراعة وأماكن لحجز المياه.

بالإضافة إلى حاويات لاستقبال مياه الأمطار في الجهاز وتخزينها والاستفادة منها مرةً أخرى لزراعة بعض النباتات الطبية خاصة؛ نظرًا لأهميتها الاقتصادية.

”في هذا الجهاز، تم عمل وحدات مربعة الشكل عائمة تضم 16 وحدةً دائرية [وهذا هو المقترح]، بأبعاد 10 أمتار x 10 أمتار، والوحدات الدائرية تغطي ما نسبته 78% من مسطح المياه أسفل الجهاز“.

بالصيف يستغل الجهاز الحرارة والإشعاع الشمسي لإحداث التبخر ومن ثم الاستمطار، أما في الشتاء، فيجمع الجهاز جزءًا من مياه الأمطار تبعًا لاحتياجات النبات المزروع فيه وحجمه، ويسمح بمرور المياه الزائدة عن حاجته ليقوم بتغذية النبات طول العام.

يقول الباحث: ”يعمل الجهاز بالطاقة الشمسية بتأثير الصوبة الزجاجية، بحيث تدخل الأشعة إلى المخروط الشفاف، ولا تخرج مرةً أخرى، بما يحاكي الدورة الهيدرولوجية“.

”وتقوم فكرة الجهاز على الاستخدام في مناطق بعيدة عن مصادر الطاقة التقليدية“.

يؤكد علي أن الجهاز يمكن تطبيقه على نطاق واسع وعلى مساحات كبيرة للزراعة، كما يمكن للأفراد استخدامه؛ إذ لا يُتوقع أن تواجه المستخدمين المحتملين أي مشكلات تقنية أو أعطال؛ لأن الابتكار لا يتضمن أي أجهزة معقدة.

يُثني على فكرة الجهاز بيتر رياض، الأستاذ بقسم الري والهيدروليكا في كلية الهندسة بجامعة عين شمس المصرية، ويراها ”ممتازة“.

يقول رياض لشبكة SciDev.Net: من الممكن استخدام مثل هذا الجهاز بأعداد كبيرة لتغطية أجزاء من الترع أو بحيرة ناصر أو البحيرات الشمالية من أجل تقليل الفاقد من البخر، والاستفادة منه في زراعة بعض النباتات الطبية القصيرة الجذور، خصوصًا أن الجهاز يستخدم خامات متوافرة ورخيصة.

لكنه يلفت إلى أن الباحث لم يوضح نتائج الدراسة الاقتصادية لتطبيق المشروع على نطاق واسع.

يشير الباحث إلى أن الدراسة الاقتصادية ستعتمد على حجم التطبيق والمواد المستخدمة في التصنيع.

ويقول علي: ”كلفني النموذج حوالي 2000 جنيه وكان قطره نحو 120 سم، لكن التكلفة ستعتمد بالأساس على حجم الوحدة المصممة من الجهاز والمواد المستخدمة في تصنيع أجزائه، سواء بالبلاستيك أو الفايبر أو السيراميك أو الخشب“.

ووفقًا للباحث، فإن النموذج المقترح يمكن إنتاجه بأقطار تتراوح من متر واحد إلى 10 أمتار.

ثمة دعم يلوح من قِبل ’الأكاديمية المصرية للعلوم والتكنولوجيا‘، جاء على لسان رئيسها محمود صقر.

يقول صقر للشبكة: ”ستبدأ الأكاديمية في دراسة الملف الخاص بالجهاز؛ لبحث إمكانية التطبيق على نطاق واسع بناءً على دراسات الجدوى الاقتصادية للمشروع“.

”كما ستدعو الأكاديمية الباحث لعرض تفاصيل أكثر تتعلق بالجهاز وتطبيقه“، وفق صقر.

ويسعى الباحث إلى أن يصير الجهاز ”مشروعًا قوميًّا“ في المناطق النائية والبحيرات المهددة، ويتفق معه ’رياض‘ قائلًا: ”بما أن البحيرات والترع لا يمكن إدارتها إلا بمعرفة الجهات المعنية بهذا، فالأفضل أن تتبناه هي“.

 

هذا الموضوع أنتج عبر المكتب الإقليمي لموقع SciDev.Net بإقليم الشرق الأوسط وشمال أفريقيا