مع تزايد ندرة موارد المياه العذبة عالميًا وتزايد الطلب على التنمية المستدامة، أصبح تطوير واستغلال موارد مياه البحر الوفيرة خيارًا استراتيجيًا هامًا للعديد من الدول والمناطق. ومن بينها، أظهرت معدات تحلية مياه البحر بالتحليل الكهربائي، كتقنية رئيسية، إمكانات هائلة في مجالات متعددة، مثل تحلية مياه البحر واستخراج الموارد.

1. نظرة عامة على معدات التحليل الكهربائي لمياه البحر

(1) التعريف والمبدأ
جهاز التحليل الكهربائي لمياه البحر هو جهاز يستخدم طرقًا كهروكيميائية لتحليل مياه البحر كهربائيًا لتحقيق أغراض محددة. يقوم المبدأ الأساسي على أنه تحت تأثير التيار المستمر، تخضع الأملاح، مثل كلوريد الصوديوم، الموجودة في مياه البحر لتفاعلات تأين في الخلية التحليلية. على سبيل المثال، عند تحضير هيبوكلوريت الصوديوم، تفقد أيونات الكلوريد إلكتروناتها على الأنود وتولد غاز الكلور؛ بينما ينطلق غاز الهيدروجين أو أيونات الهيدروكسيد على الكاثود. عند التحكم السليم، يمكن الحصول على محلول هيبوكلوريت الصوديوم عالي التركيز ومستقر، يتميز بخصائص أكسدة قوية، ويمكن استخدامه على نطاق واسع في مجالات معالجة المياه والتطهير والتعقيم.

(2) المكونات الرئيسية

1. نظام التحكم في الطاقة والمقوم
يُعد توفير مصدر طاقة تيار مستمر مستقر وموثوق به أمرًا بالغ الأهمية لضمان سير عملية التحليل الكهربائي بسلاسة. عادةً ما تستخدم معدات التحليل الكهربائي الحديثة لمياه البحر مقومات عالية الكفاءة وموفرة للطاقة، يمكنها ضبط جهد والتيار الخارجين بدقة وفقًا للاحتياجات الفعلية.

2. الخلية الكهربية
هذا هو الموقع الأساسي للتفاعلات الإلكتروليتية. ولتحسين كفاءة التحليل الكهربائي وتقليل استهلاك الطاقة، صُنعت الخلية الإلكتروليتية الجديدة من مواد خاصة، مثل الأقطاب الكهربائية المطلية بالتيتانيوم، والتي تتميز بمقاومة عالية للتآكل، كما تُقلل بفعالية من حدوث التفاعلات الجانبية. وفي الوقت نفسه، يُسهم تحسين تصميم بنية الخلية الإلكتروليتية في تحسين ظروف نقل الكتلة، مما يُسهّل فصل وجمع النواتج الإلكتروليتية.

3. نظام التحكم
تُعد أنظمة التحكم الذكية أساسية لضمان التشغيل الآمن للمعدات. فهي قادرة على مراقبة مختلف المعلمات آنيًا، مثل درجة الحرارة والضغط وكثافة التيار، وضبط ظروف التشغيل تلقائيًا من خلال آلية التغذية الراجعة لضمان سير عملية التحليل الكهربائي على أكمل وجه. بالإضافة إلى ذلك، تتميز أنظمة التحكم المتقدمة بوظائف تشخيص الأعطال والإنذار، ما يُمكّنها من اكتشاف الأعطال وحلها في الوقت الفعلي، مما يُجنّب خسائر أكبر.