التحلية الحرارية في درجات الحرارة المنخفضة

تُعدّ تقنية التحلية الحرارية منخفضة الحرارة (LTTD) إحدى تقنيات تحلية المياه التي تستفيد من تبخر الماء عند درجات حرارة منخفضة وضغوط منخفضة، حتى عند درجة حرارة الغرفة . ^{[ 1 ]} يستخدم النظام مضخات تفريغ لخلق بيئة منخفضة الضغط والحرارة، حيث يتبخر الماء حتى مع فرق درجة حرارة لا يتجاوز 8 درجات مئوية (14 درجة فهرنهايت) بين حجمين من الماء. يُستمد ماء التبريد من أعماق البحار التي تصل إلى 600 متر (2000 قدم) . يُضخ هذا الماء البارد عبر أنابيب لتكثيف بخار الماء، فينتج عنه ماء نقي. تُستخدم هذه التقنية غالبًا في المناطق ذات موارد المياه العذبة المحدودة والتي تتمتع بوفرة في مياه البحر ، لا سيما في المناطق الساحلية والجزر. ^{[ 2 ]}   

قد تستفيد عملية LTTD أيضًا من تدرج درجة الحرارة المتاح في محطات الطاقة الحرارية ، حيث تُصرّف كميات كبيرة من مياه التبريد الدافئة من المحطة، مما يقلل من مدخلات الطاقة اللازمة لإنشاء تدرج درجة الحرارة. ^{[ 3 ]} تُعدّ هذه التقنية، التي تستخدم الحرارة المهدرة، شكلاً من أشكال التوليد المشترك للطاقة . يعود أول تطبيق موثق لهذا المفهوم إلى عام 1992، مع بدء تشغيل محطة تقطير مياه البحر بنجاح، والتي تبلغ طاقتها الإنتاجية 500 متر ^مكعب /يوم (وتُسمى "التقطير السريع بدرجة حرارة منخفضة"، LTF)، والمثبتة في محطة بيومبينو للطاقة (إيطاليا). ^{[ 4 ]}

إن مبدأ تقنية التحلية الحرارية منخفضة الحرارة (LTTD) معروف منذ فترة، وقد نشأ في الأصل من أبحاث تحويل الطاقة الحرارية للمحيطات . أُجريت بعض التجارب في الولايات المتحدة واليابان لاختبار تقنية التحلية الحرارية منخفضة الحرارة. في اليابان، طورت جامعة ساغا نظام تبخير رذاذي . ^{[ 5 ]} وفي ولاية هاواي الأمريكية، اختبر مختبر الطاقة الطبيعية التابع لهيئة هاواي محطةً مفتوحة الدورة لتحويل الطاقة الحرارية للمحيطات (OTEC) مع توليد مشترك للمياه العذبة والطاقة الكهربائية، باستخدام فرق درجة حرارة قدره 20 درجة مئوية (36 درجة فهرنهايت) بين المياه السطحية والمياه على عمق حوالي 500 متر (1600 قدم) .   

بدأ المعهد الوطني الهندي لتكنولوجيا المحيطات (NIOT) بدراسة تقنية معالجة المياه بالحرارة المنخفضة (LTTD) منذ عام 2004. وافتُتح أول مصنع له بتقنية LTTD عام 2005 في كافاراتي بجزر لاكشادويب . تبلغ طاقة المصنع 100,000 لتر (22,000 جالون إمبراطوري ؛ 26,000 جالون أمريكي ) يوميًا، بتكلفة رأسمالية قدرها 50 مليون روبية هندية (922,000 يورو). يستخدم المصنع مياه أعماق البحار بدرجة حرارة تتراوح بين 7 و15 درجة مئوية (45 إلى 59 درجة فهرنهايت) . ^{[ 6 ]} وفي عام 2007، افتتح المعهد الوطني الهندي لتكنولوجيا المحيطات مصنعًا تجريبيًا عائمًا بتقنية LTTD قبالة سواحل تشيناي ، بطاقة إنتاجية تبلغ مليون لتر (220,000 جالون إمبراطوري ؛ 260,000 جالون أمريكي ) يوميًا. أُنشئت محطة أصغر في عام 2009 في محطة شمال تشيناي الحرارية ( محطة توليد طاقة تعمل بالفحم ) لاختبار المفهوم باستخدام مياه تبريد محطة توليد الطاقة. ^{[ 3 ] [ 7 ] [ 8 ]}