WetLand/Pyramidal water desalinator/ar

تعاون فريق مسلسل "إتس أولويز ساني" مع الفنانة ماري ماتينجلي، المقيمة في مدينة نيويورك، والتي تتعاون بدورها مع "لايف آرتس/فرينج" لتصميم مشروع "ويت لاند" . هدفنا هو تصميم نظام تحلية مياه مستدام ينتج مياهًا مقطرة من نهر ديلاوير لسكان البارجة. سيعزز نظام التحلية الاستدامة من خلال تصميم ملهم، وسيكمل الطابع العام للبارجة.

يتمثل حل مسلسل "إتس أولويز ساني" وتصميمه النهائي في جهاز تقطير شمسي هرمي الشكل يُسمى "هرم فيلادلفيا العظيم". يقوم هذا الجهاز بتحلية المياه قليلة الملوحة من نهر ديلاوير وتحويلها إلى مياه عذبة، كما هو موضح في الشكل 1.

المعايير

يوضح الجدول أدناه معايير العميل لمشروعنا. تم ترتيب المعايير حسب أهميتها النسبية على مقياس من 0 إلى 10، حيث يمثل 10 أعلى مستوى من الأهمية.

وصف

يُعدّ الهرم الأكبر في فيلادلفيا جهاز تقطير شمسي هرمي الشكل، كما هو موضح في الشكل 2، يُنتج مياهًا محلاة من المياه قليلة الملوحة. ويتكون الهرم الأكبر في فيلادلفيا من ثلاثة أجزاء رئيسية: قمة الهرم، ونظام المزاريب، والقاعدة.

قمة الهرم

قمة هرم فيلادلفيا الأكبر عبارة عن هرم مصنوع من زجاج شبكي، كما هو موضح في الشكل 3. جوانبه محكمة الإغلاق بسيليكون صالح للاستخدام مع الطعام، مما يمنع إضافة أي ملوثات إلى الماء النظيف الذي سيتكثف داخل الهرم. أما قاعدة الهرم، فهي عبارة عن قاعدة مربعة من الألومنيوم تُثبّت الهرم في مكانه وتحافظ على صلابته.

نظام المزاريب

يتكون نظام تصريف المياه في هرم فيلادلفيا الكبير من شرائح من البلكسي جلاس مُلصقة بقاعدة قمة الهرم بزاوية لتشكيل حرف V، كما هو موضح في الشكل 4. تُجمع المياه المتكثفة المتدفقة على جوانب الهرم في قنوات على شكل حرف V. يوجد في إحدى زوايا الهرم مخرج يُنقل عبره الماء المُحلى إلى خزان التخزين، كما هو موضح في الشكل 5. المخرج مصنوع من البلكسي جلاس ومُلصق بالسطح الخارجي للهرم، أما الأنابيب التي تنقل الماء النظيف فهي مصنوعة من البولي إيثيلين، وهو بلاستيك آمن لمياه الشرب. بعد نقل الماء، يمر عبر مرشح كربوني قبل تخزينه.

القاعدة والدرج

قاعدة هرم فيلادلفيا الكبير مصنوعة من الخشب الرقائقي وتدعم قمة الهرم. القاعدة مطلية باللون الأسود ومبطنة ببطانة بركة، كما هو موضح في الشكل 6، لعزل الخشب وحمايته من الرطوبة. تُثبّت بطانة البركة بالقاعدة باستخدام شرائط من البلكسي جلاس ومسامير من الفولاذ المقاوم للصدأ، كما هو موضح في الشكل 6. يوجد باب على أحد جوانب القاعدة، يسمح بالوصول إلى داخلها. يوجد داخل القاعدة صينية سوداء من مادة PVC عالية الكثافة، كما هو موضح في الشكل 6. يُوضع الماء المالح مباشرةً في الصينية لعملية التحلية. في أسفل القاعدة، توجد أرجل قابلة للتعديل تسمح للمستخدم بوضع جهاز التقطير بحيث يكون مخرج الهرم في أدنى نقطة، مما يُسهّل تدفق الماء للخارج.

التكاليف

يوضح الجدول القابل للفرز أدناه تكلفة وكمية المواد التي استخدمناها لبناء جهاز التقطير الشمسي الخاص بنا.

يوضح هذا الرسم البياني الدائري عدد الساعات التي قضيناها طوال فترة مشروعنا.

نتائج الاختبار

تم تشغيل هرم فيلادلفيا الكبير لمدة خمس ساعات مشمسة في درجة حرارة 40 فهرنهايت. لم تكن هذه الظروف مثالية للاختبار، وبسبب وجود تسريبات متعددة في نظام تصريف المياه، تسرب ما يقارب 30 مل من الماء عبر الفتحة. ويؤكد مسلسل "إتس أولويز ساني" أن هرم فيلادلفيا الكبير سينتج كمية أكبر من الماء مع نظام تصريف مياه محكم الإغلاق تمامًا، وعدم وجود أي تسريب داخلي، وفي ظل مناخ أكثر دفئًا.

سيتم نشر المزيد من المعلومات لاحقاً.

كيفية إنشاء

تظهر أدناه تعليمات خطوة بخطوة حول كيفية تكرار جهاز التقطير الشمسي الخاص بنا.

1

قم ببناء هيكل خشبي أساسي بأبعاد 4 أقدام × 4 أقدام وجدران بارتفاع 10 بوصات، ويتضمن بابًا.

2

قم بطلاء القاعدة لحمايتها من العوامل الجوية، ثم قم بتبطينها ببطانة البركة لإحكام إغلاقها تمامًا.

3

قم بتثبيت بطانة البركة في مكانها باستخدام شرائح من زجاج البلكسي.

4

قم بلصق مثلثات البلكسي جلاس معًا باستخدام السيليكون الغذائي لتشكيل قمة هرمية.

5

قم بشطف شرائح صغيرة من زجاج البلكسي ولصقها بالجزء الداخلي من الهرم لتكون بمثابة قنوات، ثم قم بإغلاقها باستخدام السيليكون الغذائي.

6

قم ببناء هيكل من الألومنيوم ليحتوي الهرم وقم بتثبيت الهرم عليه.

8

قم ببناء منفذ لتصريف المياه العذبة.

9

قم بتثبيت أقدام قابلة للتعديل على القاعدة لإعطاء جهاز التقطير الميل اللازم لتدفق الماء بسلاسة.

الفيديو

اقتراحات وتوصيات لمشاريع مماثلة |

1. يقترح مسلسل "إتس أولويز ساني" استكشاف تصميمات بديلة أخرى غير الهرم نظرًا للصعوبات المتعددة التي واجهناها في البناء؛ ويوصى باستخدام جهاز تقطير شمسي مائل واحد.
2. أثبت نظام المزاريب على شكل حرف V أنه أكثر صعوبة في الإغلاق مما توقعنا، ونوصي بتجربة أنماط مختلفة من المزاريب؛ بالنسبة لجهاز التقطير الشمسي المائل، نقترح استكشاف نظام مزاريب أنابيب PVC، وبالنسبة لجهاز التقطير الشمسي الهرمي، نوصي بتجربة نظام مزاريب متصل بالجزء السفلي من الجزء العلوي الهرمي.
3. يُعدّ وجود نظام مغلق ومحكم الإغلاق أمراً بالغ الأهمية لكفاءة جهاز التقطير الشمسي. نوصي بإحكام إغلاق الجزء العلوي من الجهاز بالقاعدة بدلاً من استخدام شريط مانع للتسرب.
4. نظراً للعديد من التعقيدات التي نشأت أثناء بناء مثل هذا المشروع الضخم، فإننا نوصي بشدة ببناء جهاز تقطير شمسي أصغر بكثير.
5. نقترح تجربة تصميمات مختلفة لجهاز التقطير والتي تحتوي على طرق مختلفة للوصول إلى الصينية بخلاف الباب الموجود في القاعدة.