بوابة اوكرانيا – كييف 3 نوفمبر 2024 – طور الباحثون تقنية ثورية تستخرج كميات كبيرة من الماء من الهواء بكفاءة، حتى في ظروف الرطوبة المنخفضة للغاية. مستوحاة من العمليات الطبيعية التي لوحظت في ضفادع الأشجار والنباتات الهوائية، تستخدم هذه الفكرة غشاء هيدروجيل ويمكن تشغيلها بالطاقة الشمسية. وهذا يعطي أملاً جديداً لسكان المناطق القاحلة من الكوكب.
كيف يعمل
لطالما بدا تحويل الهواء من حولنا إلى مياه صالحة للشرب بمثابة معجزة أقرب إلى الخيال العلمي منها إلى الواقع. لدينا العديد من التقنيات القادرة على استخلاص كميات قليلة من السوائل خلال اليوم، ولكن جميعها لا تظهر الكفاءة المطلوبة التي نرغب فيها. عندما يتعلق الأمر بضمان الحصول على كمية ثابتة من الرطوبة من بيئة جافة، يعترض العلماء. ومع ذلك، طورت جامعة نيفادا في لاس فيجاس (UNLV) حلاً ثوريًا، تمليه حالات الجفاف المتكررة بشكل متزايد والتي تؤثر على إمدادات المياه في أجزاء مختلفة من العالم.
قائد هذا المشروع المبتكر هو جيريمي تشو، أستاذ الهندسة الميكانيكية بجامعة UNLV، الذي ابتكر مع فريقه نهجًا جديدًا بشكل أساسي لحصاد المياه الجوية – تحويل بخار الماء الموجود في الهواء إلى شكل قابل للاستخدام. على عكس التقنيات الحالية، التي تنتج نتائج سيئة وتبدأ في فقدان الكفاءة عند رطوبة أقل من 30%، تم تصميم هذه الطريقة الجديدة للعمل بفعالية حتى في الظروف شديدة الجفاف .
وتثبت هذه المقالة حقًا أنه يمكنك جمع المياه بمعدل مرتفع جدًا. يمكننا أن نبدأ في التنبؤ بحجم النظام الذي سنحتاجه لإنتاج كمية معينة من الماء.
يقول جيريمي تشو: “إذا كان لدي متر مربع واحد مساحته ثلاثة أقدام في ثلاثة أقدام، فيمكننا إنتاج حوالي جالون من الماء يوميًا في لاس فيغاس، وثلاثة أضعاف ذلك في بيئة رطبة “.
وقد تم بالفعل اختبار هذا التطوير في الهواء الطلق في لاس فيغاس ويُقال إنه فعال حتى في ظروف الرطوبة التي تقل عن 10% .
يلتقط هذا الجهاز الرطوبة من الهواء ويحولها إلى محلول ملحي سائل مناسب لمزيد من المعالجة لتحويلها إلى مياه صالحة للشرب أو إنتاج الطاقة، مما يفتح فرصًا جديدة للمناطق القاحلة.
العنصر الرئيسي في هذه العملية هو غشاء هيدروجيل خاص. جاء الإلهام لهذه المادة من الطبيعة: تستخدم ضفادع الأشجار ونباتات الهواء تقنية مماثلة لنقل الماء من الهواء المحيط إلى سائل للتخزين الداخلي.
لقد أخذنا هذه الفكرة البيولوجية وحاولنا أن نجعلها خاصة بنا.
وأضاف تشو أن هناك الكثير من الأشياء المثيرة للاهتمام التي تحدث في الطبيعة، كل ما عليك فعله هو أن تنظر حولك وتتعلم وتكون مصدر إلهام .
وتظهر الدراسة أيضًا أنه يمكن تجميع المياه في الغلاف الجوي بمساعدة الطاقة الشمسية. ونظرًا لوفرة ضوء الشمس المعتاد في المناطق القاحلة، يمكن توفير طاقة كافية لتقليل تكلفة إنتاج المياه.
الاستخدام التجاري
لقد وجد البحث بالفعل تطبيقًا عمليًا. أسس جيريمي تشو، مع العديد من الأشخاص الآخرين، شركة WAVR Technologies الناشئة، والتي ستصنع أجهزة قادرة على التقاط بخار الماء من الهواء. ستعمل الشركة مع الشركات وتبيعها بالتجزئة للمستهلكين الأفراد.