الجزيرة:
2025-02-02@07:38:19 GMT

تقنية جديدة لحصاد الماء من الهواء بالطاقة الشمسية

تاريخ النشر: 17th, December 2023 GMT

تقنية جديدة لحصاد الماء من الهواء بالطاقة الشمسية

تمكن فريق من الباحثين في جامعة شنغهاي جياو تونغ في الصين من ابتكار تقنية تقوم بحصاد الماء من الهواء مباشرة، وذلك باستخدام مواد مرطبة (Hygroscopy Materials) تعمل على جذب وامتصاص جزيئات الماء من الهواء.

وجاء ذلك في الدراسة التي نشرتها دورية أبلايد فيزيكس ريفيوز (Applied Physics Reviews) في عددها الصادر يوم 5 ديسمبر/كانون الأول الجاري.

وبحسب البيان الصادر من المعهد الأميركي للفيزياء الذي تبنى الدراسة، فإن التقنية المبتكرة هي تقنية بسيطة وغير مكلفة، وبالتالي ستكون مناسبة للاستخدام على نطاق واسع.

أكثر من 2.2 مليار شخص في بلدان العالم يعانون من الحصول على مياه الشرب (بيكسلز) الحصول على مياه الشرب

ووفقا لما ورد في بيان المعهد الأميركي للفيزياء فهناك أكثر من 2.2 مليار إنسان يعانون من الإجهاد المائي، وتشير تقديرات الأمم المتحدة إلى أن 3.5 ملايين شخص يموتون كل عام بسبب أمراض مرتبطة بالمياه.

وبالنظر إلى أن المناطق الأكثر احتياجا إلى مياه الشرب المحسنة تقع أيضا في بعض أكثر الأماكن المشمسة في العالم، فهناك اهتمام قوي بتسخير ضوء الشمس للمساعدة في الحصول على المياه النظيفة.

ولحل مشكلة الحصول على ما يكفي من مياه الشرب، وخاصة في المناطق الجافة، عمل الباحثون في جامعة شنغهاي جياو تونغ على ابتكار تقنية تعمل على توفير المياه بواسطة الطاقة الشمسية، واستخدام مادة هلامية وأملاح مرطِّبة تعمل على امتصاص الماء من الغلاف الجوي.

وفي هذا الصدد يقول رئيس الفريق البحثي لهذا الابتكار روتشو وانغ من جامعة شنغهاي جياو تونغ: "إنه لأجل التخفيف من معاناة الإجهاد المائي، فإنه يمكن استخدام تقنية حصاد المياه الجوية هذه لزيادة الاحتياجات اليومية من إمدادات المياه، مثل مياه الشرب المنزلية والمياه الصناعية ومياه النظافة الشخصية".

من ناحية أخرى ذكر بيان المعهد الأميركي للفيزياء أن التقنية المبتكرة تعتمد على تصنيع مادة هلامية فائقة الرطوبة قادرة على امتصاص كمية كبيرة من الماء والاحتفاظ بها، حيث يمكن لكيلوغرام واحد من الهلام الجاف أن يمتص 1.18 كيلوغرام من الماء في البيئات الجوية القاحلة، وما يصل إلى 6.4 كيلوغرامات في البيئات الجوية الرطبة.

التقنية الجديدة تعتمد على تصنيع مادة هلامية فائقة الرطوبة قادرة على امتصاص كمية لا مثيل لها من الماء (شترستوك) الحل في الاسترطاب

الاسترطاب ‏هو قدرة المادة على جذب جزيئات الماء من البيئة المحيطة عن طريق الامتصاص، ويتم ذلك بحدوث تغيير فيزيائي في المادة الماصة عند تعلق جزيئات الماء فيها، وذلك إما بزيادة الحجم أو الالتصاق أو غيرها من الخواص الفيزيائية.

وتشمل المواد المسترطبة ألياف السيليلوز (كالقطن والورق) والسكر والكراميل والعسل والغليسيرول والإيثانول والميثانول ووقود الديزل وحمض الكبريت والكثير من الأملاح بما فيها ملح الطعام، والكثير من المواد الأخرى.

ويمكن مشاهدة الاختلاف بالاسترطاب عادة في غلاف الكتب الورقية المغلف بطبقة بلاستيكية عند حدوث رطوبة مفاجئة بالجو، فغلاف الكتاب سيلتف ويلتوى مبتعداً عن بقية الكتاب، لأن الوجه غير المغلف بطبقة البلاستيك سيمتص رطوبة أكبر وتزداد مساحته، مما يؤدي إلى إجهاد يلف الغلاف نحو الوجه المغطى بالبلاستيك.

ووفقا لمبدأ استرطاب المواد الهلامية والأملاح، تعمل هذه التقنية في حصاد الماء من الغلاف الجوي، والذي تحقق في التجربة المعملية التي قام بها الباحثون على جهازهم المبتكر.

وفي هذا الصدد يقول بيان المعهد الأميركي للفيزياء: تاريخيا واجه الباحثون تحديات عند حقن الملح في الهلاميات المائية حيث إن المحتوى العالي من الملح يقلل من قدرة التورم في الهلاميات المائية بسبب تأثير التمليح، وأدى ذلك إلى تسرب الملح وانخفاض قدرته على امتصاص الماء.

ويقول مؤلف الدراسة وانغ: "لقد تأثرنا بأنه حتى عندما حُقن ما يصل إلى 5 غرامات من الملح في غرام واحد من البوليمر، حافظ الهلام الناتج على انتفاخ جيد وخصائص احتجاز الملح".

ولهذا قام الباحثون بتصنيع هلام فائق الاسترطاب باستخدام مشتقات نباتية وأملاح استرطابية قادرة على امتصاص كمية لا مثيل لها من الماء والاحتفاظ بها، حيث أصبح بإمكان كيلوغرام واحد من الهلام الجاف أن يمتص 1.18 كيلوغرام من الماء في البيئات الجوية القاحلة، وما يصل إلى 6.4 كيلوغرامات في البيئات الجوية الرطبة.

بالإضافة إلى ذلك، اعتمد الفريق نموذجا أوليا لهذه التقنية مزودا بغرفتي امتزاز وتكثيف تم تكوينهما بالتوازي، إذ استخدم الباحثون توربينا في غرفة التكثيف لزيادة استخلاص الماء الممتص إلى أكثر من 90%.

مواد استرطابية تعمل على جذب جزيئات الماء من البيئة المحيطة عن طريق الامتصاص (شترستوك) عرض نموذجي للجهاز

وفي عرض نموذجي خارجي، وجد الفريق أن تقنيتهم تطلق الماء الممتز (أي الماء الذي تم جذبه وامتصاصه من الغلاف الجوي) حتى في الصباح أو بعد الظهر عندما تكون الشمس ضعيفة، وبالتالي يمكن للنظام أيضا تحقيق الامتزاز خلال النهار.

وسيعمل الفريق على تحقيق عملية جذب الماء وامتصاصه من الغلاف الجوي، وذلك باستخدام الطاقة المتجددة للحصول على إنتاجية عالية من الماء، وكذلك لزيادة تحسين أداء النظام للتطبيقات العملية في توليد المياه.

من ناحية أخرى يرى الباحثون أن هذه التقنية يمكنها أيضا أن تلعب دورا مهما في التطبيقات المستقبلية مثل إزالة الرطوبة والري الزراعي والإدارة الحرارية للأجهزة الإلكترونية.

————————————————————————-

المصادر: البيان الصادر من المعهد الأميركي للفيزياء Harvesting Water from Air with Solar Power الدراسة المنشورة في مجلة الجمعية الكيميائية الأميركية Daytime air–water harvesting based on super hygroscopic porous gels with simultaneous adsorption–desorption featured

المصدر: الجزيرة

كلمات دلالية: من الغلاف الجوی على امتصاص الحصول على میاه الشرب من الماء تعمل على الماء من

إقرأ أيضاً:

وظائف مياه الشرب.. التخصصات وموعد التقديم

وظائف مياه الشرب.. أعلن الجهاز المركزي للتنظيم والإدارة، برئاسة الدكتور صالح الشيخ، عن حاجة الجهاز التنفيذي لمياه الشرب والصرف الصحي التابع لوزارة الإسكان والمرافق والمجتمعات العمرانية لتعيين عدد 36 موظفاً في عدد من التخصصات.

ويستعرض موقع «الأسبوع» لزواره ومتابعيه، كل التفاصيل المتعلقة بـ وظائف الجهاز التنفيذي لمياه الشرب والصرف الصحي التابع لوزارة الإسكان، من خلال السطور التالية:

موعد وطريقة التقديم على وظائف مياه الشرب

وأوضح الجهاز المركزي للتنظيم والإدارة في الإعلان، أن التقديم على وظائف مياه الشرب والصرف الصحي، يبدأ من 17 فبراير ويستمر حتى 2 مارس 2025، عبر بوابة الوظائف الحكومية.

الوظائف المتوفرة بجهاز مياه الشرب والصرف الصحي

يحتاج الجهاز التنفيذي لمياه الشرب والصرف الصحي، عدد 36 موظفاً في عدد من التخصصات:

- 29 وظيفة مهندس ثالث في تخصصات: «كهرباء اتصالات - ميكانيكا - كهرباء - مدني».

- 2 وظيفة أخصائي نظم معلومات ثالث «تخصص الحاسبات والمعلومات».

- 5 وظائف محاسب ثالث «تخصص محاسبة».

المستندات المطلوبة للتقديم على وظائف مياه الشرب

- الصورة الشخصية.

- الرقم القومي وجه أول سارية.

- الرقم القومي وجه ثاني سارية.

- المؤهل الدراسي.

- المؤهل الأعلى إن وجد.

- الموقف من الخدمة العسكرية للذكور أو الخدمة العامة للأناث.

- شهادة التأهيل أو بطاقة الخدمات المتكاملة في حالة الإعاقة.

- صحيفة الحالة الجنائية سارية وموجهة للجهاز المركزي للتنظيم والإدارة «وجهين بحسب الاحوال».

- إيصال الإيداع البنكي.

وظائف مياه الشرب وظائف مياه الشرب

يمكن للراغبين في التقديم الاطلاع على شروط المسابقة والمستندات المطلوبة لكل وظيفة على حدة من خلال بوابة الوظائف الحكومية، حيث يشترط توفر المؤهلات المطلوبة واجتياز الاختبارات المقررة وفقًا لقانون الخدمة المدنية.

اقرأ أيضاًينتهي اليوم.. شروط وخطوات التقديم في وظائف الإمارات

وظائف خالية للمعلمين بالمدارس اليابانية.. الشروط والسن المطلوبة

راتب يصل لـ10 آلاف جنيه.. الشباب والرياضة تعلن عن وظائف شاغرة للشباب

مقالات مشابهة

  • تكنولوجيا الأغذية: تعاون أفريقي بمجالات الطاقة الشمسية والتعبئة والتغليف
  • محافظ أسوان يوجه بتوفير مياه الشرب لأهالي أبو سمبل
  • الكشف عن تقنية جديدة لعلاج السرطان
  • رئيس جهاز العاشر من رمضان يتفقد إصلاح عطل بمحبس الهواء بخط مياه مدينة بدر
  • بشرى سارة| مياه الشرب والصرف الصحي يعلن عن وظائف جديدة.. وهذه الشروط
  • مشكلة جفاف البشرة في الشتاء وطرق حلها
  • محافظ كفر الشيخ يوجه بإصلاح كسر خط مياه الشرب
  • محافظ كفر الشيخ: إصلاح كسر بخط مياه الشرب في سيدي سالم
  • وظائف مياه الشرب.. التخصصات وموعد التقديم
  • تدشين المرحلة الأولى من مشروع إنارة المدخل الشمالي لمحافظة تعز بالطاقة الشمسية