الشمس .. هل ستشكل الحل الأنسب لإنتاج ماء الشرب

22 أبريل , 2019
Avatar

عن الكاتب

مترجم من اللغة الإنجليزية والفرنسية والإسبانية، متخصص في المقالات العلمية والسياحية والطبية والتقنية، أفخر بكوني ضمن فريق مجلة نقطة العلمية

شاركها

الرابط المختصر لهذا المقال

https://www.nok6a.net/?p=27427

لقد وجد الباحثون في جامعة تكساس حلاً بسيطًا لتحويل مياه البحر إلى مياه شرب.

هذه التقنية، التي تتطلب فقط هلام البوليمر والشمس، يمكن أن تساعد العديد من المجتمعات المحرومة من المياه.

مياه الشرب نادرة بشكل متزايد في العالم، ووفقًا للأمم المتحدة، يواجه واحد من كل تسعة أشخاص صعوبة في الوصول إليه، وسيرتفع هذا العدد إلى واحد من كل أربعة بحلول عام 2050.

منذ فترة طويلة تعتبر تحلية مياه البحر مصدرا بديلا لمياه الشرب، ولكن هذه الطريقة كانت دائما مكلفة جدا.

وقد أراد الباحثون في جامعة تكساس حل هذه المشكلة باستخدام واحد من الموارد المجانية الوحيدة المتوفرة بوفرة على الأرض، وهي أشعة الشمس، وتم نشر تفاصيل طريقة عملهم في مجلة Nature Nanotechnology.

تحلية مياه البحر ليست معقدة في حد ذاتها، فهناك عدة طرق لتحقيق ذلك، ولكن يتم استخدام طريقتين فقط على نطاق واسع:

الأولة هي التقطير، وهو عملية يتمّ فيها تبخير المياه الخام وتكثيفها كمياه عذبة، والثانية هي التناضح العكسي، وهو عبارة عن عملية ضغط عالي، وتعتمد هذه التقنية على نظرية الانتشار للمحاليل؛ وهي استخدام أغشية ذات نفاذية نسبية بحيث تسمح بمرور جزيئات الماء من خلالها.

ولكن المرافق اللازمة لتحلية المياه بهذه الطرق باهظة الثمن، من حيث البنية التحتية والطاقة، ويمكن أن تبلغ تكلفة محطة واحدة لتزويد المدينة التي يبلغ عدد سكانها 300 ألف نسمة 100 مليون دولار في المتوسط. بالإضافة إلى ذلك ، هناك تكلفة تتراوح من 4 إلى 5 دولارات لكل 1000 لتر من المياه المنتجة.

على الرغم من انخفاض الأسعار نظرًا لأن التكنولوجيا أصبحت أكثر شيوعًا، فلن تتمكن جميع البلدان من الوصول إلى هذه العمليات أو المنشآت الكهربائية اللازمة لتشغيلها.لذلك تعمل مجموعات بحثية عديدة على طرق أكثر سهولة لمساعدة هؤلاء السكان، وأحدها هي التي تم تطويرها من قبل فريق تكسان، فهي بسيطة بشكل مدهش.

يتم إنتاج المياه باستخدام طاقة الشمس والهيدروجيل، وهي مواد هجينة من البوليمر الجلدى مصممة لتكون “إسفنجات فائقة” يمكنها الاحتفاظ بكميات كبيرة من الماء، وقد استخدم الباحثين بقيادة “جويوا يو” من جامعة تكساس فى أوستن بالولايات المتحدة “الهلاميات المائية” التى تمتص الماء بدرجة عالية ويمكنها إطلاق الماء عند التسخين.

وقال الباحثون إن هذا المزيج الفريد نجح فى ظروف الطقس الرطب والجاف، وهو أمر ضرورى لتمكين إنتاج مياه شرب نظيفة وآمنة من الجو، ومع وجود ما يقرب من 50000 كيلومتر مكعب من المياه الموجودة فى الغلاف الجوى، يمكن لهذا النظام الجديد الاستفادة من هذه الاحتياطيات وربما يؤدى إلى أنظمة الترشيح الصغيرة وغير المكلفة والمحمولة.

يمكن للجيل أيضًا أن يتراكم ويقود حرارة الشمس دون أن يخسرها.

أظهر الباحثون أنهم يستطيعون توليد ما يصل إلى 25 لترا من المياه لكل متر مربع من الهلام بسمك سنتيمترين في اليوم، وقد اختبروا نظامهم بعدة عينات من المياه المالحة، واحدة تحتوي على كمية من الملح مثل البحر الميت، عشر مرات أكثر من المحيط. لقد حصلوا على مياه صالحة للشرب، بغض النظر عن تركيز الملح الأولي.

يريد الباحثون الآن تسويق مفهومهم، ونقله إلى المستوى الصناعي، حيث أن مثل هذه الطريقة تتطلب القليل جدا من البنية التحتية والطاقة ويمكن أن تعوض عن نقص المياه في العديد من المجتمعات.

Avatar

عن الكاتب

مترجم من اللغة الإنجليزية والفرنسية والإسبانية، متخصص في المقالات العلمية والسياحية والطبية والتقنية، أفخر بكوني ضمن فريق مجلة نقطة العلمية

شاركها