المحطات التجريبية
انطلاقاً من إيمانه بأن البحث العلمي الركيزة الأساس للتطور الصناعي في جميع قطاعاته فقد سعى المعهد لإنشاء بنية تحتية لتوفير البيئة البحثية لإجراء الدراسات التطبيقية والتقييمية وذلك من خلال بناء محطات تجريبية فريدة بتقنيات متعددة تشمل وحدات حرارية تعمل بنظام التبخير الوميضي المتعدد المراحل ووحدة تعمل بنظام التبخير المتعدد التأثير ووحدات تعمل بالتناضح العكسي بالإضافة إلى وحدات المعالجة الأولية التقليدية والمعالجة الأولوية باستخدام الأغشية المتناهية الدقة (Nano).
وحدة التبخير الوميضي الأولى:
في عام 1993 م تم إنشاء وحدة للتبخير الوميضي المتعددة المراحل (MSF) الأولى تنتج 24 طن/يوم من المياه المحلاة وهي تحتوي على كل مكونات المحطات التجارية المماثلة، حيث أنها تحتوي على مسخن للماء المالح (Brine heater) وقسم استرجاع الحرارة (Heat Recovery) وقسم الطرد الحراري (Heat Rejection) وقسم نازع الهواء (Deaerator) ونازع ثاني أكسيد الكربون (De-carbonator)، كما أنها تحتوي على نظام تحكم مركزي لمراقبة أداء الوحدة والحصول على بيانات للظروف التشغيلية المختلفة وحفظها، ويتيح تصميم هذه الوحدة التجريبية إجراء اختبارات لتحديد الظروف المثلى لتشغيل الوحدات التجارية المماثلة مثل تحديد معدل الحقن الأمثل لمواد منع الترسب ومواد منع الرغوة كما أنها تتيح اجراء اختبارات استكشافية ومبتكرة لتحسين الجدوى الاقتصادية لهذه التقنية وقد تم تشغيل الوحدة على درجة حرارة قصوى للمحلول الملحي (TBT) إلى درجة غير مسبوقة وصلت إلى 130 درجة مئوية.
وحدة التقطير الوميضي الثانية:
وحدة التبخير الوميضي المتعددة المراحل (MSF) 100 م3/يوم من المياه المحلاة وتم إنشاؤها لكي تماثل الأداء التصميمي للوحدات التجارية حيث أنها تحتوي كل مكونات المحطات التجارية المماثلة بالإضافة إلى ذلك يمكن تشغيلها على درجة حرارة قصوى للمحلول الملحي عالية وغير مسبوقة وذلك في إطار استخدام منظومتين مختلفتين، منظومة ثنائية تجمع المعالجة الأولية بأغشية النانو بوحدة التبخير الوميضي المتعددة المراحل ومنظومة الهجين الثلاثية (نانو/تناضح عكسي/ تبخير وميضي متعددة المراحل)، وتتيح هذه الوحدة إجراء اختبارات مكثفة ضمن إطار هاتين المنظومتين لتشغيلها على درجة حرارة عالية تصل إلى 140 درجة مئوية، والذي سيعتبر سبق علمي فريد نظراً لأنها أعلى بكثير من درجات الحرارة القصوى المستخدمة حالياً في المحطات التجارية المماثلة والتي تتراوح عادة ما بين 90 إلى 110 درجة مئوية. وستؤدي هذه الزيادة في درجة الحرارة التشغيلية إلى ارتفاع معدل الإنتاجية وتخفيض استهلاك الطاقة مما سينعكس على تخفيض تكلفة إنتاج المياه المحلاة كما سيتم استخدام نتائج التجارب على المستوى التجريبي لتأسيس الظروف التشغيلية والاقتصادية المثلى لمنظومة التحلية المبتكرة لاستغلالها على النطاق التجاري.
وحدة التقطير الوميضي الثالثة:
وحدة للتبخير الوميضي المتعددة المراحل (MSF-OT) و تنتج 24 طن/يوم من المياه المحلاة وتتكون من 20 مرحلة تبخير ويسير المحلول الملحي باتجاه واحد دون إعادة تدويره مره أخرى الى اقسام الوحدة.
وحدات عمليات التحلية الغشائية:
في عام 1993م تم إنشاء وحدتين للمعالجة الأولية بسعة إنتاجية تتراوح بين 136 إلى 192 م3/يوم تقوم بإمداد وحدتين تحلية تعمل بنظام التناضح العكسي ذات سعات إنتاجية تتراوح بين 25 إلى 100 م3/يوم، وحدات للتناضح العكسي يمكن تشغيلها بنظام متوازي وتحتوي على نوعين من الأغشية تشمل أغشية ملفوفة حلزونية (Spiral wound) ويمكن نقل هذه الوحدة إلى أي مكان بالمملكة لإجراء الدراسات الاختبارات التشخيصية لمحطات التحلية بالأغشية.
محطات التناضح العكسي والمعالجة الأولية بأغشية النانو:
وحدات التحلية بالأغشية تحتوي على وحدتين مرتبطتين ببعضهما البعض، إحداهما تحتوي على نظام لأغشية متناهية الدقة (النانو) بغرض استخدامها للمعالجة الأولية لمياه البحر الخام قبل تغذيتها لوحدة التناضح العكسي أو وحدات التحلية الحرارية، والثانية لوحدة تحلية بنظام التناضح العكسي وهذه الوحدات تماثل أداء المحطات التجارية ولها خصائص تشغيلية وتصميمية مميزة ومتعددة الأغراض حيث يمكن تركيبها لتكوين نظم تحلية مبتكرة ذات كفاءة إنتاجية محسنة. وتحتوي وحدات النانو والتناضح العكسي على نظم حديثة لاسترجاع الطاقة المفقودة بمعدل كفاءة عالية مما سيساعد كثيراً في تخفيض تكلفة إنتاج المياه المحلاة وتحسين البيئة وذلك بتخفيض معدل انبعاث غاز ثاني أكسيد الكربون وكذلك تخفيض معدلات حقن الإضافات الكيماوية.
وحدة التبخير المتعدد التأثير MED:
تم تشغيل الوحدة في عام 2008 م وهي تنتج 24م3/يوم وتعمل بدرجات حرارة عالية تصل إلى 125 درجة مئوية والتي تفوق كثيراً درجات الحرارة المعمول بها حالياً في المحطات التجارية المماثلة والتي لا تتعدى عادة الـ 65 درجة مئوية وهذا الارتفاع سيؤدي إلى تحسين الكفاءة الحرارية لهذه المحطات مما سيؤدي إلى خفض تكلفة إنتاج المياه المحلاة بشكل ملحوظ.
وقد قامت تحلية المياه بعقد اتفاقية تعاون مع مركز تطوير إعادة استخدام المياه باليابان وشركة ساساكورا اليابانية لإجراء دراسة بحثية موسعة على الوحدة التجريبية لتحديد الظروف التصميمية والتشغيلية المثلى لوحدة تبخير متعددة التأثير تعمل ضمن إطار منظومة تحلية هجين مبتكرة تجمع المعالجة الأولية بأغشية النانو والتناضح العكسي والتبخير المتعددة التأثير لغرض تحسين الكفاءة الاقتصادية.
وحدة الطاقة الشمسية:
وحدة الطاقة الشمسية تم انشاء الوحدة في عام 2015 م وتنتج 120/125 kg/hr من البخار وتستخدم في رفع درجة حرارة المياه الدوارة المستخدمة في الوحدات الحرارية.
وحدة قياس التأكل:
وحدة قياس التأكل تم انشاء الوحدة في عام 2016 م وتستخدم في قياس مقدار التأكل في الوحدات.
وحدات الغلايات:
وتستخدم في انتاج البخار المستخدم في الوحدات الحرارية حيث يستخدم في وصول (T.B.T) الى الدرجة المطلوبة بالوحدات الحرارية.