همانطور که در پست های پیشین اشاره شد، انواع مختلفی از دستگاه های تصفیه آب وجود دارد که برای مصارف مختلف به شیرین سازی آب و حذف املاح و مواد زیانبار از آن می پردازند. در این میان در سال های اخیر به دلیل اثرات مخرب پساب آب شیرین کن ها بر محیط زیست و اهمیت کاهش این پساب ها و یا مدیریت پساب دستگاه های آب شیرین کن، نوع دیگری از این دستگاه ها ساخته شده است که نه تنها از انرژی سبز برای کار کردن استفاده می کند بلکه اثرات زیست محیطی شیرین سازی آب را تا حد قابل ملاحظه ای کاهش می دهد. این دسته از آب شیرین کن ها، اب شیرین کن های خورشیدی هستند که در این پست قصد داریم به معرفی و توضیح مختصر ویژگی هیا آنها بپردازیم.
نقش آب در زندگی انسان‌ها و سایر موجودات زنده بسیار با اهمیت است. در میان آب‌هایی که بر روی کره زمین وجود دارد آب شیرین از همه مهم‌تر است به همین دلیل تبدیل آب شور به آب آشامیدنی امری حیاتی برای ما محسوب می‌شود. آب شیرین کن خورشیدی نیز وسیله‌ای است که به ما در این راستا کمک بسیاری می‌کند. این دستگاه می‌تواند عوامل بیماری زا، نمک‌ها، فلزات سنگین و غیره را از آب شور جدا کند.
سیستم این دستگاه با فناوری‌های مختلف ساخته شده و به کار گرفته می‌شود .محاسباتی که بر روی دستگاه آب شیرین کن انجام شده نشانگر این است که به ازای هر یک متر مربع سطح جاذب خورشیدی می‌توان چهار لیتر آب تصفیه شده در روز جمع آوری کرد. با این محاسبه می‌توان گفت برای تامین آب در مکان‌های پر جمعیت باید سطح جاذب بیشتری استفاده کنیم.
این نوع آب شیرین کن با کارآیی خاص و بهینه‌ای که برای شیرین کردن آب دارد، از مزایای مختلفی نیز برخوردار است که به آنها اشاره خواهیم کرد.
این دستگاه‌ها، بر اساس قوانین تبخیر و تقطیر کار می‌کنند. آب شوری که وارد دستگاه می‌شود، توسط تابش نور خورشید که از سطح شیشه دستگاه عبور می کند گرم می‌شود. پس از آن آب شور داخل آب شیرین کن، شروع به تبخیر می‌کند. نمک، میکروب و دیگر ذرات موجود در آب در تشتک این دستگاه باقی می‌ماند و بخار آب حاصل از این فرآیند، فاقد هیچ گونه مواد خواهد بود. بخار آب به سمت بالا حرکت می‌کند و در سطح زیری شیشه تقطیر جمع می‌گردد. قطرات تقطیر شده از آنجا به سوی ظرف جمع کننده رفته و در آنجا به آب تصفیه شده تبدیل می‌شوند.
شاید همه ما این تصور را داشته باشیم که از آب شیرین کن خورشیدی فقط می‌توان برای مصارف خانگی و ادارات و شرکت‌ها استفاده کرد. اما این دستگاه در بخش‌های مختلف کاربردهای بسیاری دارد که با آنها خواهیم پرداخت.
آب شیرین کن‌های خورشیدی را می‌توان در چندین دسته تقسیم بندی کرد، که شامل انواع یک مرحله‌ای و چند مرحله‌ای می‌شوند.
در این نوع آب شیرین کن، نور آفتاب از یک پوشش شیشه‌ای و شفاف عبور می‌کند و به صورت انرژی حرارتی به سطح سیاه حوضچه که در تماس با آب شور است، جذب می‌شود. آب گرم شده، شروع به تبخیر می‌کند. بخار حاصله در سطح همان پوشش شیشه‌ای چگالیده شده و به جهت شیب سطح، به طرف یک ناودان می‌رود.
بعد از آن به سوی تانک ذخیره کننده هدایت می‌شود. آب شیرین کن حوضچه‌ای تک مرحله ایروی یک زمین باز نصب می‌گردد. تنها عیبی که این نمونه از دستگاه‌ها دارند این است که به صورت افقی نصب می‌شوند و احتمال برخورد اشعه خورشید به آنها کمتر است.
این نمونه دستگاه شامل صفحاتی موازی فاصله‌دار و مایل است، که در فضای بین هر دو صفحه یک مرحله تقطیر انجام می‌گیرد. هر صفحه در این دستگاه نقش تبخیر کننده برای یک مرحله و نقش تقطیر کننده را برای مراحل بعدی دارد. اشعه خورشید از شیشه این دستگاه عبور کرده و در صفحه جاذب شروع به تولید گرما می‌کند.
صفحه دیگر در اثر عبور آب شور سرد می‌شود. در زمان عبور آب شور از سطح زیرین صفحه جاذب، آب، تبخیر می‌شود و روی سطح بالایی صفحه دیگر تقطیر می‌گردد. گرمایی که بر اثر تقطیر ایجاد می‌شود نقش پیش گرمکن در مرحله بعدی را دارد و به همین منوال آب‌های تقطیر شده از طریق چندین صفحه و آب شور تبخیر نشده به وسیله چندین سطح دیگر جریان پیدا کرده و به صورت آب شیرین خارج می‌گردد.
آب شیرین کن‌های خورشیدی مختلفی وجود دارند که هر کدام از آنها می‌توانند شامل فرایند تک مرحله‌ای و یا چند مرحله‌ای باشند. بعلاوه، برخی از آنها جزء دستگاه‌های تصفیه آب قابل حمل طبقه‌بندی می‌شوند. هر کدام از این دستگاه‌ها با توجه به نحوه عملکردی که دارند نامگذاری شده‌اند. این دستگاه‌ها شامل دستگاه‌های بازتابنده، فیتیله‌ای، پلکانی، دودکشی، لوله‌ای همه مرکز و آب شیرین کن فعال هستند. آب شیرین کن‌های خورشیدی در مناطق گرم که نیاز آب آنها به میزان کمتر از ۳ متر مکعب در روز است، کارایی دارند. در این مکان‌ها به دلیل هزینه بالای انتقال آب و هزینه‌های بالای تامین سوخت، استفاده از این دستگاه قابل توجیه است. به صورت کلی، این نوع از آب شیرین کن‌ها در شرایطی معقول و به صرفه هستند، که فقط آب شور در دسترس باشد، آب و هوا گرم باشد، هزینه‌های استفاده آب بالا بوده و نیاز کلی به آب شیرین کمتر از ۵ متر مکعب در هر روز باشد.
