جهاز يستخرج الماء من الهواء الجاف باستخدام طاقة الشمس

طوّر باحثون جهازاً يشكل اختراقاً علمياً، إذ يعتمد على نظام يستخدم الطاقة الشمسية في تجميع مياه نقية صالحة للشرب من الهواء، حتى في المناطق الجافة.

وقد بيّن فريق بحّاثة من "معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا" (أم أي تي) في الولايات المتحدة الأميركية كيف يسخِّر الجهاز الجديد الطاقة الشمسية من أجل استخراج الرطوبة من الهواء، قبل أن تخضع لاحقاً لعملية تكثيف على لوح تجميع.

واستطراداً، ففي مقدور نظامهم، وفق كلامهم، أن يشكِّل مصدراً عملياً للمياه في المناطق السكنية النائية التي تعاني شحاً في المياه والكهرباء.

تذكيراً، سبق أن طوَّر الفريق البحثي عينه جهازاً مشابهاً قبل بضع سنوات، ولكن شابته بعض العيوب الكبيرة.

في هذا الصدد، ذكرت البروفيسورة إيفلين وانغ، الباحثة الرئيسة في الدراسة ورئيسة "قسم الهندسة الميكانيكية" في "معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا"، أن النظام السابق لم يكن عملياً في الاستخدام الواسع النطاق في العالم الحقيقي، ذلك أنه تطلب توافر أدوات متخصِّصة، ولم ينتج كمية كافية من المياه".

أردفت متسائلةً، "من الرائع أن يكون لديك نموذج أولي مصغر، ولكن كيف يمكننا أن نحوله إلى شكل أكثر قابلية للتطوير؟" (والاستخدام العملي).

وفي التفاصيل أن النظام يعمل عبر تسخير الاختلاف في درجة الحرارة بين الهواء والجهاز، ما يتيح لمادة ماصّة للرطوبة (لديها القدرة على جذب جزيئات الماء من البيئة المحيطة) أن تجمع السائل على سطحها.

هكذا، عبر الاستفادة من مواد متوافرة بسهولة وتعزيز مستوى كفاءة النظام بتحسينات كبيرة، صنع الباحثون "منتجاً ينطوي على إمكانية استخدامه على نطاق واسع".

وكذلك لا تعيب الجهاز أوجه القصور الموجودة في أنظمة تجميع الضباب والندى الأخرى التي لا تعمل عادةً سوى في صحاري ساحلية قليلة، تبلغ الرطوبة النسبية فيها 100 في المئة (عند هذا الحد يصير الهواء مشبعاً ببخار الماء ويعجز عن حمل المزيد من الماء).

وعلى نحو مشابه، تحتاج أنظمة تجميع أخرى تعمل في مناطق صحراوية إلى آلية تبريد تتطلّب طاقة كثيفة بغية توفير أسطح باردة كي تتكثف الرطوبة عليها، إضافة إلى ضرورة أن تصل نسبة الرطوبة إلى 50 في المئة في أقل تقدير.

في المقابل، يستطيع الجهاز الحديث أن يعمل ضمن مستويات منخفضة من الرطوبة النسبية تصل إلى 20 في المئة، ولا يتطلب طاقة خارجية غير الطاقة الشمسية التي يستقبلها.

ويوم الأربعاء الماضي، نشرت صحيفة "جول" Joule العلمية ورقة تعرض تفاصيل عن ذلك الجهاز المبتكر.