جهاز يستخلص المياه العذبة من الهواء حتى لو كان في الصحراء
كتبت: مها طــه
في الوقت الذي تركز فيه الكثير من الأبحاث على تحلية مياه البحر من أجل توفير المزيد من المياه العذبة الصالحة للشرب، فإن فريقًا من العلماء توصلوا إلى حل آخر ممكن، وهو جهاز يقوم بسحب المياه العذبة من الهواء الرقيق حتى في الأماكن التي تصل نسبة الرطوبة فيها إلى 20%، وكل ما يحتاجه الجهاز هو أشعة الشمس.
تم إنشاء الجهاز من قبل فرق بحثية من معهد ماساتشوستس للتقنية وجامعة كاليفورنيا في بيركلي، باستخدام نوع خاص من المواد المعروفة باسم (metal-organic framework) – (MOF). حتى الوقت الراهن فإن الجهاز مازال في مراحله الأولية، وتمت عليه الاختبارات في حالات محدودة جدًا، وتم نشر النتائج في دورية “Science”.
قال “عمر ياغي”، أحد الباحثين من جامعة كاليفورنيا، إن هذا الجهاز يعد إنجازًا كبيرًا في التحدي طويل المدى المتمثل في استخلاص المياه من الهواء في حالة الرطوبة المنخفضة، حيث أنه لا توجد طريقة أخرى للقيام بذلك في الوقت الحالي إلا باستخدام طاقة إضافية ومزيلات الرطوبة الكهربائية الموجودة في المنازل، والتي تعتبر مُكلفة للغاية.
حتى الآن تم اختبار الجهاز في ظل ظروف تتراوح فيها نسبة الرطوبة بين 20 – 30%، وتمكن الجهاز من سحب حوالي 2.8 لتر من المياه من الهواء على مدى 12 ساعة، باستخدام كيلوجرام من مادة الـMOF. قال فريق البحث أن الجهاز يمكن توسيع نطاق عمله بحيث يوفر للأسرة احتياجاتها من المياه العذبة يوميًا.
أخذ فريق البحث من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بللورات في حجم الغبار من مادة الـMOF، وتم ضغطها بين ممتص للطاقة الشمسية ومكثِّف، وتم وضعها جميعًا داخل تجويف مُعرض للهواء الخارجي. ينتشر الهواء المحيط خلال بللورات الـMOF، تعلق جزيئات الماء على الأسطح الداخلية.
تأتي أشعة الشمس بعد ذلك لتقوم بتسخين مادة الـMOF ما يدفع جزيئات الماء للاتجاه نحو المكثف، والذي له نفس درجة حرارة الهواء الخارجي، فيتكثف هذا البخار في شكل مياه سائلة ويُقطر في مجمع لتوفير مياه الشرب النظيفة.
هذه الطريقة الجديدة لجمع المياه من الهواء في ظل ظروف لا تتطلب رطوبة عالية تعتبر جيدة للغاية، ومع ذلك، فإن فريق البحث أقر بإمكانية تحسين الجهاز بشكل كبير وجعله يعمل بشكل أكثر كفاءة، حيث أن مواد الـMOF يمكنها أن تمتص حوالي 20% فقط من وزنها من جزيئات الماء، في حين أنه يمكن رفع كفاءتها لتمتص حتى 40% من وزنها.
المصادر: science sciencealert eurekalert
