الاتجاه - متابعة
ابتكر فريق من علماء الفيزياء الأميركيين والألمان مادة متعددة الطبقات أساسها نظير الزيوليت المعدني الطبيعي والنحاس، تمتص بخار الماء بنشاط من هواء الصحراء الجاف.
وتشير مجلة ACS Energy Letters، إلى أن هذه المادة تمتص في اليوم عدة لترات من الماء الصالح للشرب عند وجود مصدر طاقة خارجي.
واستخدم المبتكرون برئاسة لي شيانغيو الأستاذ المشارك في جامعة تينيسي ، مادة ماصة تعتمد على الزيوليت والنحاس، التي تستخدم على نطاق واسع في الممارسة العملية، لابتكار هذه المنظومة لتجميع المياه من الهواء الصحراوي الجاف. وقد أظهرت التجارب التي أجروها أن كل كيلوغرام من المادة الماصة يمكنه جمع 5.8 لتر ماء في اليوم.
وتتكون هذه المادة من مركبات الألومنيوم والسيليكون والفوسفور، وهي نظير رخيص لمعادن الزيوليت الطبيعية المسامية ذات قدرة امتصاص عالية. وكذلك صفائح النحاس المسامية الصلبة، بالإضافة إلى طبقات من حبيبات الزيوليت المجهرية، القادرة على امتصاص بخار الماء من الهواء الجاف بشكلٍ فعال.
ووفقاً للمبتكرين، هذه المادة في درجات الحرارة المحيطة العادية التي يتحملها جسم الإنسان يمكنها امتصاص الماء من الهواء بشكل فعال، ولكن في درجة 70 مئوية وما فوق، تطلق الماء الممتص، ما يسمح باستخراج الماء باستخدام أجهزة تسخين مختلفة وبشكلٍ طبيعي عن طريق تركيز طاقة ضوء الشمس.
وعند تسخين طبقات النحاس إلى درجة حرارة عالية فإنها خلال 10-12 دقيقة تطلق بسرعة كمية المياه التي جمعتها، ما يسمح باستخدامها في توفير المياه لسكان المناطق الأكثر حرارةً وجفافاً في العالم.
دراسة سابقة!
وعام 2022 أظهر الباحثون أن الكثبان الرملية تستنشق بانتظام وتخرج كميات صغيرة من بخار الماء! وتمّ التوّصل إلى هذه النتيجة بعد استخدام مسبار فائق الحساسية استغرق ابتكاره عقوداً.
ويصعب الحصول على الشهيق عندما تكون الرمال أكثر جفافاً. ولكن عندما تتدفق الرياح على سطح الكثبان الرملية، فإنها تحمل الطبقة العليا، ما يؤدي إلى حدوث تغير سريع في رطوبة السطح وضغطه.
ونتيجة لذلك، فإن "موجات الرطوبة الزائلة" من الغلاف الجوي أعلاه تتدفق إلى أسفل.
ويعتبر المسبار المستخدم للكشف عن هذا التدفق حساسا ًجداً للرطوبة، ويمكنه التقاط أغشية صغيرة من الماء على حبّة رمل واحدة.
وعندما سقط المسبار في الكثبان الرملية في صحراء قطر، كان قادراً على مسح درجة الحرارة والإشعاع والرطوبة في محيطه بدقة بمقياس ملليمتر في 20 ثانية فقط.
وتم تكرار هذه القياسات كل 2.7 دقيقة لمدة يومين كاملين، ما أدى إلى تجميع كمية هائلة من البيانات.
