خبرء يطورون تقنية غير مكلفة لاستخراج المياه من هواء الصحراء

 تؤثر ندرة مياه الشرب على ما يقرب من 30٪ من سكان العالم ، كما تذكر الأمم المتحدة في الوثائق الرسمية لإعلان أهداف التنمية المستدامة (SDG). على وجه التحديد ، يحتل الوصول إلى المياه والصرف الصحي النقطة رقم 6 من أهداف التنمية المستدامة التي وافقت عليها الجمعية العامة للأمم المتحدة في عام 2015.

بالإضافة إلى تحسين الكفاءة في استخدام الموارد المائية المتاحة وتقليل التلوث ، فإن أحد الحلول الجزئية لمشكلة الندرة هو التقنيات التي تسمح بإنتاج إمدادات جديدة. في هذا القسم ، تتمثل إحدى المشكلات المتكررة في أن الحلول التقنية المتاحة باهظة الثمن نسبيًا وتتطلب استهلاكًا عاليًا للطاقة (على سبيل المثال ، في حالة محطات التحلية) وهي في أيدي الدول الغنية أو الشركات الكبيرة.

طور فريق من العلماء والمهندسين من جامعة تكساس في أوستن بالولايات المتحدة الآن حلاً يمكن أن يساعد الأشخاص في المناطق الأكثر احتياجًا للوصول إلى مياه الشرب النظيفة بسعر أقل بكثير من ذلك الذي توفره التقنيات المماثلة الأخرى.

النظام الذي اقترحه هذا الفريق ، المستند إلى مادة جديدة على شكل فيلم (طبقة رقيقة) من الجيلاتين ، لا يزال في مرحلة تجريبية ، وربما إذا وصل السوق يومًا ما ، فسيوفر  حلاً جزئيًا فقط  لمشكلة نقص المياه العالمية ، ولكنه على الأقل خطوة على الطريق التي تحمل الرقم 6 من أهداف التنمية المستدامة.

تم نشر النتائج الأولية لهذه التكنولوجيا في مقال في مجلة Nature Communications (19 مايو) من قبل الباحثين Youhong Guo و Weixin Guan و Chuxin Lei و Hengyi Lu و Wen Shi و Guihua Yu ؛ بينما كانت جامعة تكساس في أوستن نفسها مسؤولة عن نشر الخصائص الرئيسية لهذا الابتكار في مذكرة رسمية على موقع UTNews الخاص بها.

طور الفريق  غشاء الجيلاتيني الجديد منخفض التكلفة من مواد وفيرة جدًا في الطبيعة ، وأشاروا إلى أنه ، عند تطبيقه بشكل صحيح ، يمكن لنظامهم “استخراج الماء من الهواء حتى في  الصحاري . “المواد التي تسهل هذا التفاعل تكلف أقل من دولارين للكيلوغرام الواحد ، ويمكن أن ينتج كيلوغرام واحد أكثر من 6 لترات من الماء يوميًا في مناطق تقل فيها الرطوبة النسبية عن 15٪ و 13 لترًا في المناطق التي تصل نسبة الرطوبة النسبية فيها إلى 30٪ . ” تقول جامعة تكساس.

قال Guihua Yu ، أستاذ علوم المواد والهندسة الميكانيكية في قسم الهندسة الميكانيكية في كلية ووكر في Cockrell Engineering: “يتعلق هذا العمل الجديد بالحلول العملية التي يمكن للناس استخدامها للحصول على المياه في أكثر الأماكن سخونة وجفافًا على وجه الأرض”. “يمكن أن يتيح ذلك لملايين الأشخاص الذين ليس لديهم إمكانية الوصول المستمر إلى المياه النظيفة الحصول على أجهزة بسيطة لتوليد المياه في المنزل يمكنهم تشغيلها بسهولة.”

كهيكل عظمي أو جزء مركزي من هذه المادة التي تعمل كإسفنجة لالتقاط الماء ، استخدم الباحثون السليلوز من أصل متجدد ونشا تم الحصول عليه من جذر النبات المعروف باسم konjac (المعروف أيضًا في فن الطهو باسم konjac المطاط أو الدقيق). 

تعمل بنية المسام المفتوحة لهذا المطاط على تسريع عملية حبس الرطوبة في حين أن المكون الأساسي الآخر ، وهو السليلوز الحساس للحرارة ، يسهل التفاعل الكاربي للماء (المقاوم للماء) عند تسخينه ، كما تقول جامعة تكساس. يساعد النظام معًا في التقاط المياه الموجودة في الهواء وإطلاق المياه المجمعة على الفور ، مما يقلل من إجمالي مدخلات الطاقة.

يعترف  الخب اء  بأن حجم الماء الذي حققوه في تجاربهم متواضع نسبيًا ، لكنهم يعتقدون أن “إنتاج أغشية أكثر سمكًا أو أسرة ماصة أفضل يمكن أن يزيد بشكل كبير من كمية المياه التي ينتجونها” ، وفقًا لجامعة تكساس.