قال باحثون أمريكيون، إنهم طوروا جهازًا يعمل بالطاقة الشمسية، يستطيع توليد ماء سائل من الرطوبة الموجودة في الغلاف الجوي حتى وإن كان الهواء جافًا، في محاولة لمواجهة شح المياه في الكثير من مناطق العالم.
الجهاز طوره باحثون بمعهد “ماساشوسيتس” للتقنية بمدينة كامبريدج الأمريكية، ونشروا نتائج دراستهم، اليوم الجمعة، في دورية (Science).
وأوضح الباحثون، أنه على الرغم من وجود محاولات علمية بالفعل تسعى لاستغلال بخار المياه في الجو كماء للشرب، إلا أن هذه العمليات تتطلب غالبا إما وجود 100% من الرطوبة النسبية للهواء أو كمية كبيرة من الطاقة.
وأضافوا أن الرطوبة النسبية لا تزيد عن 20% في المناطق التي بحاجة ماسة للماء، في حين أن ضوء الشمس يتوفر غالبا بشكل واسع في هذه المناطق، مما جعلهم يختارون ضوء الشمس كمصدر وحيد للطاقة لنظامهم.
وأوضح الباحثون، أن الجهاز الجديد يعتمد على مادة يرمز لها اختصارا بـ(MOF801) أو “الإطار المعدني العضوي” الذي يتكون من معدن الزركونيوم، مركب من الهيدروجين والأكسجين وملح حمض الفوماريك.
وأضافوا أن مادة (MOF801) تكوّن الكثير من المسام وتوفر بذلك سطحا كبيرا جدا يستطيع امتصاص الرطوبة من الجو، لكن التحدي الذي واجههم خلال هذه العملية هو كيفية استعادة هذه الرطوبة مرة أخرى من هذه المسام وتجميعها بدون بذل الكثير من الطاقة.
ولإثبات جدوى تجربتهم، طوّر الباحثون نموذجًا أوليًا بحجم 5 في 5 سنتمترات، وتم استخدام الطاقة الشمسية عبر السطح الزجاجي للجهاز لتسخين مادة (MOF801) 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 فيما بعد، ويعمل المكثف في وسط حراري درجته نحو 25 درجة مئوية ولا يحتاج لأن يبرد خصيصًا لتكثيف الماء.
ويدعم تعاقب الليل والنهار مبدأ عمل الجهاز حيث يتجمع الماء ليلا على المادة وفي النهار يتبخر هذا الماء بسبب أشعة الشمس، ويتم تحويله للمسيِّل، وبذلك يمكن توليد 2.8 لتر ماء يوميا بالنسبة للمناطق الجافة وفي وجود رطوبة بنسبة 20%.
وقال عمر ياجي، أحد كبار الباحثين المشاركين في الدراسة من جامعة كاليفورنيا، إن “الجهاز يمثل نقلة نوعية في مهمة ترشيح مياه من الجو في ظل وجود رطوبة ضئيلة، وهي المهمة الخاضعة للبحث منذ وقت طويل”.
وأشار فريق البحث، إلى أن ماء الغلاف الجوي مورد للمياه يعادل نحو 10% من المياه العذبة في بحيرات الأرض، وأن الجهاز يمكن أن يخفف من حدة مشكلة نقص المياه التي يعاني منها جزء من البشرية.
- الأناضول