الجمعة 24 نوفمبر/تشرين الثاني 2017، العدد: 10822

الجمعة 24 نوفمبر/تشرين الثاني 2017، العدد: 10822

تكنولوجيا جديدة لاستخلاص المياه من الهواء بكفاءة عالية

  • كشف فريق من العلماء الأميركيين عن اختراق علمي كبير لاستخلاص المياه من الغلاف الجوي، بكفاءة عالية تفوق جميع التجارب السابقة، حتى في ظل مستويات رطوبة منخفضة. وأكد أنها يمكن أن تمثل حلا لمشكلة مياه الشرب في معظم أنحاء العالم.

العرب  [نُشر في 2017/04/15، العدد: 10603، ص(10)]

عمر ياغي: نقلة نوعية في مهمة ترشيح مياه من الجو في ظل وجود رطوبة ضئيلة

كامبريدج (الولايات المتحدة) – قال باحثون من معهد ماساشوستس للتقنية في مدينة كامبريدج الأميركية إنهم طوروا جهازا يستطيع توليد المياه بكفاءة عالية من الرطوبة الموجودة في الغلاف الجوي حتى إذا كان الهواء جافا.

وأوضح الباحثون الأميركيون أن “كميات المياه في الغلاف الجوي تعادل نحو 10 بالمئة من المياه العذبة في أنهار وبحيرات الأرض، وأكدوا أن هذا الاختراع يمكن أن يساعد في مواجهة شح المياه في الكثير من مناطق العالم.

وذكر فريق العلماء الذي يقوده هيونهو كيم في دراستهم التي نشرت أمس في مجلة ساينس العلمية أن ضوء الشمس يكفي هذا الجهاز كمصدر للطاقة، وأن الجهاز يمكن أن يخفف من حدة مشكلة نقص المياه الذي يعاني منه جزء من البشرية. وقال الباحثون إنه على الرغم من وجود محاولات علمية كثيرة بالفعل تسعى لاستغلال بخار المياه في الجو للحصول على مياه الشرب إلا أن “هذه العمليات تتطلب غالبا إما وجود مستويات مرتفعة جدا من الرطوبة في الهواء وإما كمية كبيرة من الطاقة”.

وأشاروا إلى أن الرطوبة النسبية لا تزيد عن 20 بالمئة في المناطق التي تشتد فيها الحاجة إلى المياه، في حين أن ضوء الشمس يتوفر غالبا بشكل واسع في تلك المناطق مما جعلهم يختارون ضوء الشمس كمصدر وحيد للطاقة للنظام المبتكر الجديد.

وأطلق الباحثون اسم “أم.أو.أف 801” على المادة التي يستخدمونها في تجميع المياه وهو اختصار لمصطلح “ميتال أورغانك فريمووك” الذي يعني (الإطار المعدني العضوي) ويتكون من معدن الزركونيوم ومركب من الهيدروجين والأوكسجين وملح حمض الفوماريك.

10 بالمئة نسبة ما تعادله كميات المياه في الغلاف الجوي من المياه العذبة في جميع أنهار وبحيرات العالم

وتستطيع مادة “أم.أو.أف 801” وهي على شكل مسحوق دقيق البلور تكوين الكثير من المسام وتوفر بذلك سطحا كبيرا جدا يستطيع امتصاص الرطوبة من الجو.

وذكر الباحثون أن التحدي الذي واجههم خلال هذه العملية هو كيفية استعادة تلك الرطوبة مرة أخرى من هذه المسام وتجميعها دون بذل الكثير من الطاقة.

ولإثبات جدوى تجربتهم صنع الباحثون نموذجا أوليا بحجم 5 في 5 سنتمترات. وأكدوا أن ضوء الشمس وصل من خلال السطح الزجاجي للجهاز إلى مادة “أم.أو.أف 801” وسخنها إلى نحو 65 درجة وهو ما يكفي لجعل جزء كبير من الرطوبة التي تم تجميعها تتبخر من المادة.

ثم قام الباحثون بتسييل بخار الماء على مكثف ثم تنقيطه إلى حاوية لاستخدامه في ما بعد. ويعمل المكثف في وسط حراري تبلغ درجته نحو 25 درجة مئوية ولا يحتاج إلى عملية تبريد خاصة لتكثيف الماء.

وأكد عمر ياغي، أحد كبار الباحثين المشاركين في الدراسة من جامعة كاليفورنيا في مدينة بركلي أن الجهاز “يمثل نقلة نوعية في مهمة ترشيح مياه من الجو في ظل وجود رطوبة ضئيلة وهي المهمة الخاضعة للبحث منذ وقت طويل”.

وأوضح أن هناك مواد أكثر فعالية في امتصاص بخار الماء من المادة المذكورة. وأن هناك الكثير من الإمكانيات لزيادة كمية الماء المجمع “ولكن ذلك يتوقف فقط على تطوير تصميم الجهاز”.

ويدعم تعاقب الليل والنهار المبدأ الأساسي لعمل الجهاز حيث تتجمع المياه ليلا على المادة وفي النهار تتبخر بسبب أشعة الشمس ويتم تحويلها إلى مياه سائلة.

وأوضح العلماء أن ذلك يسمح بتوليد ما يصل إلى 2.8 لتر من المياه عن كل كيلوغرام من المادة يوميا وفقا لحسابات المختبر بالنسبة للمناطق الجافة وفي ظل وجود رطوبة نسبية بنسبة 20 بالمئة.

:: اقرأ أيضاً

:: اختيارات المحرر