طور الباحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا نظامًا يمكنه توفير مياه الشرب في الأماكن الصحراوية من الهواء.
المناطق الجافة في جميع أنحاء العالم لديها رطوبة في الهواء ولديها حل عملي لكونها قادرة على استخلاص أن الرطوبة قد تكون مفتاح القدرة على البقاء على قيد الحياة في المناطق الجافة. أثبت الباحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أن هناك طريقة لاستخراج الرطوبة من الهواء الصحراوي.
تم اقتراح مفهوم الجهاز في العام الماضي ويأتي هذا الجهاز من مفهوم اقترحه الباحثون في العام الماضي ، والآن تم اختباره بالفعل في هذا المجال باستخدام الهواء الجاف للغاية في ولاية أريزونا. أكد الاختبار أن إمكانات الجهاز الجديد والباحثين يقولون إنهم سيعملون الآن على رفع مستوى العملية.
تم نشر نتائج الباحثين في مجلة نيتشر كوميونيكيشنز ، وأشار الباحثون إلى بعض التحسينات التي كانت مهمة عند مقارنتها بالمفهوم الأولي الموضح في العام الماضي. في العام الماضي ، حظيت الصحيفة بقدر كبير من الاهتمام والاهتمام بها ، إلى جانب بعض الأشخاص الذين انتقدوها. وقال إيفلين وانج ، أحد مؤلفي الورقة ، إن جميع الأسئلة التي طرحت في العام الماضي قد تم توضيحها هذه المرة وتم التحقق من صحة النقاط.
يمكن للجهاز استخراج الماء من أخطر أنواع الهواء الصحراوي يعتمد نظام الحصول على المياه من الهواء الصحراوي على مادة ذات مساحة سطح عالية تحمل أسماء الأطر المعدنية العضوية. يمكن استخراج المياه الصالحة للشرب من الهواء الأكثر جفافا في الصحراء وفقا للباحثين. الرطوبة النسبية هي منخفضة إلى 10 ٪ ، والطرق الحالية لاستخراج المياه من مستويات الحاجة الجوية التي هي أعلى من ذلك بكثير. إنها رطوبة 100٪ للطرق التي تستخدم حصاد الضباب وأكثر من 50٪ لأنظمة جمع الندى والتبريد. هذه تحتاج إلى كمية هائلة من الطاقة للتبريد. قد يكون النظام الجديد قادرا على سد الحاجة إلى المياه التي ظلت حتى الآن غير مستوفاة في بعض المناطق الأكثر جفافاً في العالم.
ركض الباحثون جهاز اختبار من سطح في جامعة ولاية أريزونا. وذكر الفريق أنه تم اختبارها ميدانياً في مكان يمثل المناطق القاحلة ، وكشف الاختبار أنه يمكن أن يحصد الماء حتى عندما تكون هناك نقاط ندى تحت الصفر. كان الجهاز المستخدم في الاختبار مدعومًا بأشعة الشمس ، وبينما كان يستخدم جهازًا صغيرًا ومثبتًا فقط للمفهوم ، إذا تم توسيع نطاقه ، فسيكون الناتج مماثلًا لما يزيد عن ربع لتر من الماء يوميًا لكل كيلوغرام من الجهاز. مع اختيار المواد الأمثل ، يمكن أن يكون الإخراج ثلاث مرات أعلى من الإصدار الحالي. على عكس أساليب موجودة الآن لاستخراج المياه من المناطق ذات الرطوبة المنخفضة ، مع نهج الباحثين يمكن أن يتم ذلك بالفعل في ظل ظروف بالغة الشدة.
لقد قيل أن الجهاز لا يعمل فقط على مستويات الرطوبة التي تكون أقل من حصاد الندى ، فالأنظمة الأخرى تحتاج إلى ضواغط ومضخات ، وهذه يمكن أن تبلى. لا يحتوي الجهاز الجديد على أجزاء متحركة ، ويتم تشغيله بطريقة سلبية تمامًا ، في المناطق ذات الرطوبة المنخفضة ولكن في حالة وجود كميات كبيرة من أشعة الشمس.
يعمل الإصدار التجريبي فقط في يوم واحد ودورة ليلية وقد وصف الفريق استخدام النظام بشكل سلبي ، وقال أحد الباحثين إنهم قد أظهروا الآن أن هذا ممكن. في الوقت الحالي ، لا يمكن للنسخة العمل إلا في ليلة واحدة ونهار مع ضوء الشمس. ومع ذلك ، فمن الممكن استخدامها باستمرار من خلال استخدام مصادر الحرارة منخفضة الدرجة ، مثل الحرارة المهدرة والكتلة الحيوية ، والتي هي في وفرة.
الخطوة التالية التي سيتخذها الباحثون هي رفع مستوى النظام إلى جانب تعزيز الكفاءة. وقال وانغ إنهم يأملون أن يتمكن النظام من إنتاج اكثر من لتر من الماء. وقد تم تصميم نظام الاختبار الأولي لإنتاج الملايين فقط ولإثبات أن المفهوم قد نجح بالفعل في العالم الحقيقي. استطردت قائلة إن الهدف من الباحثين هو رؤية المياه تتدفق وتكمن الفكرة في القدرة على إنتاج وحدات يمكن أن تستخدمها الأسر المعيشية لتوفير المياه.
المياه المستخرجة من الهواء النقي لقد اختبر الفريق أيضًا المياه من النظام ، ولم يعثروا على أي آثار للشوائب. تم الكشف عن أن اختبار مطياف الكتلة كشف عن أي شيء قد ترشح من الجهاز الى الماء. وذهب وانغ إلى القول إنه أظهر أن المادة مستقرة ، وأنه من الممكن الحصول على مياه ذات جودة عالية من الجهاز.
وقد وصفت هذه التكنولوجيا بأنها رائعة بسبب العرض العملي لنظام حصاد المياه المبرد بالهواء والذي يعمل في مناخ صحراوي حقيقي. وقال يانغ يانغ ، من جامعة كاليفورنيا ، إنه يوفر طريقة جديدة لحل مشاكل ندرة المياه في المناخات القاحلة. إذا كان من الممكن زيادة الطاقة الإنتاجية ، قد يكون للتكنولوجيا تأثير كبير في المناطق التي تعاني من ندرة المياه ، بما في ذلك جنوب كاليفورنيا.