(54) تسمية الاختراع
تصميم وحده متكامله لرفع وتحليه مياه البحر وتوليد الكهرباء والغاز بشكل شبه تلقائى دون استخدام وقود(57) الوصف المختصر
تصميم وحده متكامله لرفع وتحليه مياه البحر وتوليد الكهرباء والغاز بشكل شبه تلقائى
دون استخدام وقود وبتكلفه انتاج شبه مجانيه
• استخدام وتطوير تقنيات لمحركات مبتكره ذاتيه الحركه لتوليد الكهرباء والغاز وتشغيل
الاجهزه المنزليه والمعدات الصناعيه والزراعيه ووسائل النقل وغيرها دون استخدام وقود وبتكلفه تقل عن قيمه اقتناء المولدات المثيله وبطاقه وكفاءه اكبر وباحجام مختلفه تتناسب مع مختلف الاستخدامات المنزلى والصناعى وغيرها , وبدون استخدام وقود
• توفير طاقه حره شبه مجانيه تعظم اقتصاديات تحليه مياه البحر , وانتاج الكهرباء والغاز ويطور اقتصاديات وتقنيات الرى حيث يتم رفع مياه الرى بشكل شبه تلقائى يسمح بالرى دون الحاجه لإستخدام مواتير الرى فضلا عن امكانيه تحليه مياه البحر او المياه غير العذبه وتوليد الكهرباء والغاز بكفاءه كبيره وبتكلفه منخفضه
اهميه الاختراع :
هناك عشرات التطبيقات تم تسجيلها مع الاختراع لاجهزه منزليه والآت صناعيه ووسائل نقل
تتحرك بشكل تلقائى عند التشغيل دون استخدام وقود , وهو ما يؤدى لإنتاج وحده رخيصه من مختلف الاجهزه المنزليه التى تعمل دون الحاجه لكهرباء او وقود وبدون اى تكاليف للتشغيل , بل تستخدم بعض تلك الوحدات لتوليد الكهرباء لتشغيل مختلف الاجهزه الكهربيه , وكذا فى مجال الالات والمعدات ووسائل النقل المختلفه , وهو ما يسمح بإستصلاح واعمار المناطق النائيه دون الحاجه لمد شبكات المرافق اليها وربطها بشبكه المرافق , بل يمكن توفير مختلف المرافق من مياه نقيه وكهرباء وغاز, ورفع مياه الرى بشكل شبه تلقائى وبدون استخدام طاقه , وهو ما يوفر مختلف سبل الحياه فى اى مناطق جديده او نائيه , بل ويوفر مختلف الاحتياجات من الطاقه اللازمه لمختلف الاستخدامات سواء المنزليه او الصناعيه او لإحتياجات النقل وتشغيل الالات والمعدات سواء اكانت ذاتيه الحركه او تقليديه مع توفير احتياجات تشغيلها من الغاز والكهرباء والوقود الحيوى , بل وفى مختلف المناطق وامكانيه توفير مختلف المواد الغذائيه من خضروات وفاكهه وحبوب و محاصيل سكريه ووقود حيوى واخشاب ومحاصيل اعلاف , واسماك ولحوم على مياه البحر دون تحليه , فضلا عن امكانيه استخدامها فى تنقيه مياه الابار والمياه العكره , وفى رفع المياهالعذبه كذلك لإستخدامها فى الرى دون استخدام وقود بل وتوفير احتياجات المياه النقيه والغاز والكهرباء فى ذات الوقت , مع وجود معالجات حديثه لمعالجه مياه الصرف , وهو ما يوفر امكانيه زراعه عشرات الملايين من الاراضى الصحراويه واقامه مجتمعات متكامله وتوفير مئات المليارات اللازمه لمد شبكات الرى والمرافق لمختلف المناطق النائيه والصحراويه دون الحاجه لربطها بشبكات المرافقفضلا عن توفير طاقه شبه حره وبتكلفه شبه مجانيه واستخدامها فى مختلف الاغراض وتطوير عشرات الاجهزه والالات والمعدات ووسائل النقل لتعمل بشكل تلقائى فور تشغيلها وبدون استخدام اى طاقه , بل وبتكلفه قد تقل عن الاجهزه والمعدات ووسائل النقل التقليديه المثيله
الفن السابق:
طريقه رى جديده للرى التلقائى بمياه البحر,بتكلفه تشغيل شبه مجانيه وامكانيه توليد الكهرباء وتحليه مياه البحر ورفع المياه مع امكانيه توليد الغاز سواء لتشغيل المحركات ووسائل النقل والمعدات او للاستخدام المنزلى او لاى استخدامات اخرى
تعد ندره المياه احد اهم مشكلات العالم المعاصر وخاصه مع زياده الإحتياجات الإنسانيه لزراعه الغذاء والكساء والخامات المختلفه ومياه الشرب وللإستخدامات المتعدده للمياه النقيه فى الصناعه والاحتياجات المنزليه , وتستهلك الزراعه نحو 85 بالمئه من موارد المياه فى مصر والمنطقه العربيه , ويعانى نحو 1.5 مليار نسمه من نقص موارد المياه النقيه , طبقا لاحصاءات عام 1990 , وحاليا يزيد من يعانون نقص موارد المياه النقيه نحو 884 مليون نسمه بخلاف 2.5 مليار نسمه لا يجدون موارد مياه للصرف الصحى , مع نضوب المياه الجوفيه وتراجع الزراعه فى العديد من مناطق العالم الذى لا يوجد به سوى 260 نهرا بخلاف فقد التنوع البيئى للاراضى الرطبه والتسارع المستمر لفقدها وتحولها الى اراضى قاحله , مع ارتفاع تكلفه تحليه مياه البحر ومحدوديتها , فضلا عن الحاجه المتزايده لتوفير موارد للطاقه المتجدده وخاصه مع قرب نضوب موارد الوقود الاحفورى وارتفاع تكلفه انتاج الوقود الحيوى مع زياده الاحتياجات المتناميه للحاصلات الزراعيه لمختلف الاغراض فضلا عن الحاجه المتزايده لإنتاج مصادر اضافيه للوقود الحيوى واستخدام المخلفات الزراعيه فى انتاج الوقود الحيوى لا زال مرتفع التكلفه بالمقارنه بإنتاج انواع اخرى من المحاصيل السكريه والزيتيه ,
ومع زياده الضغوط السكانيه وتزايد احتياجات التنميه للمواد الخام والحاصلات الزراعيه تزداد الحاجه لزياده الرقعه الزراعيه , وزياده الموارد المائيه بانواعها والسعى لتعظيم استثمارها سواء بتحسين اليات الرى وتقنياته , او بتقليل معدلات الفاقد من المياه ومقاومه التصحر , والسعى لإدخال نوعيات جديده من الموارد المائيه الغير مستغله كتحليه مياه البحر , واستخدامها فى الزراعه , وزراعه الغابات والمراعى الطبيعيه على مياه الامطار تبعا للمعدلات السائده فى مصر والمنطقه العربيه التى تمثل جزء كبيرا من المناطق القاحله وشبه القاحله عبر العالم ( وهو ما سبق تقديم العديد من التقنيات المختلفه للتغلب على ذلك وزراعه المناطق القاحله وشبه القاحله فى طلب تسجيل براءه اختراع رقم بتاريخ 18/11/2014 )
وحيث لا زالت تحليه مياه البحر غير مجديه اقتصاديا فى مجال الزراعه الا فى استخدامات محدوده
ولا زالت تكلفه الاستصلاح للاراضى الصحراويه تمثل تكلفه راسماليه مرتفعه قد تصل فى بعض الحالات الى ما يزيد عن المائه الف جنيه مصرى , يستخدم اكثرها لتخصيب الارض وغسلها من الاملاح وتحسين خواصها
وضعف انتاجيه الحاصلات التى يتم زراعتها لسنوات , وهو ما يمكن التغلب عليه نسبيا بتقديم بعض التقنيات الحديثه التى تخفض تلك التكلفه بل وقد تجعل من تلك الاراضى منتجه منذ العام الاول على نحو ما سبق توضيحه تفصيليا فى الابحاث المقدمه لتطوير تقنيات زراعه الاراضى القاحله وشبه القاحله
الا انه كنتيجه للزياده الهائله فى احتياجات المياه والطاقه والحاجه لتخفيض تكلفه توفير المياه من مصادر غير تقليديه كتحليه مياه البحر او استخدامها بشكل مباشر بدون تحليه فى الزراعه , والحاجه لتخفيض تكلفه الرى للمساحات الكبيره وخصوصا عند الزراعه بماء البحر , وخاصه ان زراعه الاراضى الساحليه بالطرق التقليديه قد تحتاج الى تسويه مساحات هائله من تلك الاراضى او لإستخدام مصادر طاقه هائله لرى ملايين او عشرات الملايين من تلك الاراضى الصحراويه عن طريق الغمر ولو لعده سنتيمترات , وخاصه مع انخفاض عائدات الزراعه بماء البحر عن عائدات الزراعه بالمياه العذبه , فضلا عن ضخامه التكلفه الراسماليه المطلوبه لتوفير شبكات للرى بتلك المساحات الهائله وهو ما قد يتكلف تريليونات لتحقيق المستهدف من زراعه الغابات ونوعيات اقتصاديه متعدده من المحاصيل بمياه البحر فى عشرات الملايين من الافدنه
وهنا تكمن الحاجه لإيجاد تقنيات جديده تعظم اقتصاديات تلك الزراعات وتخفض من تكلفه انتاج الطاقه وتوفير اليات رى تلقائى شبه مجانيه , وتعظيم اقتصاديات تحليه مياه البحر وتوليد الكهرباء والغاز بتكاليف تشغيل شبه مجانيه وتكلفه انشاء تقل عن مثيلاتها من التقنيات السائده , وخاصه ان جزء ضخم من تكلفه استصلاح وزراعه المناطق الصحراويه سيتمثل فى تكلفه امداد شبكات المياه والكهرباء والوقود لتلك المناطق وربطها بالشبكات الرئيسيه , وهو ما يمكن تلافيه بإستخدام تقنيات جديده متطوره تكفل تحقيق كل ذلك باقل تكلفه ممكنه
المشكلة أو القصور فى الفن السابق :
تعد اهم مشكلات الانظمه السابقه هى ارتفاع تكلفه الإنشاء وارتفاع تكلفه الانتاج وانخفاض كفاءه التشغيل
مما يزيد تكلفه الانتاج ويخفض من اقتصاديات التقنيات السائده
حيث تبلغ تكلفه ضخ المياه فى شبكات الرى بإستخدام الوقود عده مئات من الجنيهات على اقل تقديرللفدان اى بما لا يقل عن مائه دولار للفدان , وتبلغ تكلفه مد الشبكات للفدان بمختلف التقنيات وشبكات الرى السائده من الف الى عده الاف من الجنيهات
وهو ما يرفع تكلفه الانشاء للمشروع وخاصه فى المساحات الشاسعه ويعطل تنفيذها الذى قد يستغرق سنوات بخلاف العبء المادى ,
كذلك فيما يتعلق بتكلفه تحليه مياه البحر وتوليد الكهرباء فتبلغ اقل تكلفه لإنتاج الكيلووات حال استخدام البرك الشمسيه ما يصل الى دولارين للكيلووات الواحد , وفيما يتعلق بتكلفه انتاج الكيلووات فى محطات الطاقه الشمسيه ما لا يقل عن جنيه بل وقد تتضاعف التكلفه تبعا لطاقه المحطه وكفاءه الإنتاج بها وكفاءه تصميمها , وينطبق ذلك على محطات انتاج الكهرباء بإستخدام الطاقه الارضيه وطاقه الرياح وغيرها من مصادر الطاقه المتجدده , بينما اقل تكلفه للانتاج تعد تكلفه توليد الكهرباء من السدود ومحطات الغاز الطبيعى الى الان , وهو ما يجعل اقتصاديات انتاج الطاقه من المصادر المتجدده مرتفعه التكلفه تبعا للتقنيات السائده الى الان
اما فيما يتعلق بتكلفه تحليه مياه البحر فكانت التكلفه السائده فى محطات الطاقه التقليديه لا تقل عن 1.2 دولار للمتر المكعب حتى ظهرت تقنيه التناطح العكسى فانخفضت التكلفه الى نحو نصف دولار او اكثر قليلا للمتر المكعب وتزداد تكلفه الانتاج قليلا فى المحطات المزدوجه لتوليد الكهرباء وتحليه مياه البحر عن تكلفه التناطح العكسى التى تقتصر فقط على تحليه مياه البحر او مياه الصرف وغيرها من انواع المياه العكره ومتوسطه الملوحه , وهو ما يؤكد ضروره تطوير تلك التقنيات لتتلائم مع التزايد المستمر فى احتياجات الطاقه والمياه العذبه وخاصه ان موارد المياه العذبه بجميع مصادرها على سطح الارض لا تمثل اكثر من ثلاثه بالمئه من كميه المياه فى العالم , وهو ما يزيد الحاجه لتحليه كميات متزايده من مياه البحر بطاقه محدوده والاجدى توليد الطاقه الكهربيه من خلال تلك المحطات سواء لتخفيض احتياجاتها من موارد الطاقه وهو ما يخفض من تكلفه الانتاج والتشغيل او للاستفاده منها بشكل مباشر لسد الفجوه المتزايده فى الطلب على الطاقه وخاصه مع التزايد المضطرد فى احتياجات الطاقه وخاصه مع التزايد السكانى الكبير وما يمثله من ضغوط هائله على الموارد المحدوده بكوكبنا سواء من المياه او موارد الطاقه
الجديد فى موضوع الاختراع
1- تصميم محطات لرفع مياه البحر لإستخدامها فى الرى بشكل شبه تلقائى وبتكلفه تشغيل شبه مجانيه , وبدون الحاجه لإستخدام اى مصادر للوقود ,
2- عدم الحاجه لإستخدام شبكات للرى بانواعها ودون الحاجه لرفع المياه بإستخدام ماكينات الرى او تسويه التربه فى اغلب الحالات , ويكتفى بالرى من خلال مراوى مبطنه طبقا للطرق السابق توضيحها وعرضها بطلب تسجيل براءه اختراع رقم
3- تحليه مياه البحر وتوليد الكهرباء بكفاءه اكبر وبمعدلات تفوق اضعاف معدلات الانتاج فى محطات توليد الكهرباء وتحليه مياه البحر المثيله , سواء بإستخدام الطاقه الشمسيه او موارد الطاقه المتجدده او بإستخدام التقنيات التقليديه و المحطات مزدوجه الغرض التى يتم من خلالها انتاج الطاقه وتحليه مياه البحر
4- تخفيض تكلفه التشغيل بما يقل عن مثيلاتها من المحطات التقليديه بشكل كبير وبكفاءه اعلى وتكلفه انتاج وتشغيل اقل , مما يطور من اقتصاديات تلك الوحدات ويعظم كفاءتها ويضاعف من القدره الانتاجيه لتلك المحطات بما يسمح بزياده معدلات تحليه مياه البحر وتوليد الكهرباء , فى ذات الوقت
5- امكانيه اضافه وحدات لإنتاج غاز الهيدروجين لإستخدامه كمصدر لتشغيل المحركات او لتشغيل مواقد الغاز سواء تم استخدامها فى اغراض منزليه او صناعيه وذلك لتعظيم الاستفاده من فائض الكهرباء المنتجه بتلك الوحدات وذلك بطاقه ملائمه تكفى لتغطيه احتياجات المجتمعات الصغيره التى ستتكون بتلك المناطق النائيه .
6- استخدام وحده واحده بإحجام مختلفه يمكن من خلالها توفير احتياجات الرى لمساحات كبيره او متوسطه او صغيره و توفير كافه احتياجات البنيه التحتيه من الكهرباء والمياه العذبه وموارد الغاز كبديل عن استخدام الوقود التقليدى فى تشغيل المحركات الخاصه بسيارات النقل والمعدات الزراعيه والثقيله بكفاءه مرتفعه قد لا تتوفر عند تشغيلها بالطاقه الكهربيه التى يفضل استخدامها فى الاغراض المنزليه والصناعيه بتلك المجتمعات الجديده التى تنشأ حول تلك المشروعات تبعا لمخططات التنميه الاقتصاديه والاجتماعيه المستهدفه فى تلك المجتمعات الجديده .
7- يمكن انتاج وحدات معدنيه صغيره متنقله من تلك الوحدات بحيث يتم نقلها عن طريق شاحنات لتوفير احتياجات المياه والكهرباء والغاز وغيرها فى المناطق النائيه منذ البدايه ودون الحاجه لاستنزاف وقت طويل او تأمين احتيجات المياه والوقود والطاقه لفترات طويله لحين الانتهاء من انشاء تلك الوحدات بالطرق التقليديه , وهو ما يتيح امكانيه اعمار اى مناطق نائيه فى وقت قياسى دون الحاجه الى ربطها بشبكات المرافق , وخاصه مع وجود طرق معالجه بيولوجيه مطوره لمياه الصرف وتدويرها بشكل أمن سبق تسجيلها ببراءه الاختراع السابق الاشاره اليها أنفا
