يشهد العالم تحديات متزايدة فيما يتعلق بمصادر المياه العذبة؛ ما يجعل البحث عن حلول مبتكرة لاستخراج المياه أمرًا بالغ الأهمية.
في هذا السياق حقق فريق بحثي من جامعة ولاية أوهايو تقدمًا ملحوظًا في مجال حصاد المياه؛ حيث تمكنوا من تطوير نموذج أولي جديد يعتبر أكثر كفاءة وقابلية للنقل من الطرق التقليدية.
تطوير نموذج أولي لإدارة المياه
وفقًا لدراسة حديثة يمكن أن يوفر هذا النموذج الجديد لحصاد المياه طريقة أبسط وأكثر كفاءة. لاستخراج مياه الشرب من الهواء مقارنة بالأجهزة التقليدية.
ويمكن لجهاز إزالة الرطوبة هذا المصنوع من مواد حساسة للحرارة، والذي يعتمد على النيكل والتيتانيوم. جمع المزيد من المياه من الغلاف الجوي في غضون 30 دقيقة مقارنة بالأنظمة التقليدية. مع استخدام ما يقارب نصف الطاقة.
وقال جون لاروكو؛ المؤلف الرئيسي للدراسة وعالم أبحاث في الطب النفسي بكلية الطب في جامعة ولاية أوهايو: “نظرًا لأن أكثر من ملياري شخص حول العالم يفتقرون إلى إمكانية الوصول إلى مياه الشرب النظيفة. فإن تحسين الطرق التقليدية لجمع مثل هذا المورد القيّم من شأنه أن يجعله أكثر قابلية للوصول إلى المناطق التي تعاني من ندرة المياه”.
وفي حين أن العديد من تقنيات حصاد المياه الحالية كبيرة وتستهلك الكثير من الطاقة وبطيئة. فإن جهاز هذا الفريق فريد من نوعه بسبب التبريد المرن الحراري، والذي يستخدم مواد يمكنها تقليل استخدام الطاقة والحجم والتعقيد.
أهمية الجهاز الجديد
وقال “لاروكو” إن هذا التصميم هو ما سمح أيضًا للنموذج الأولي الخاص بهم بأن يصبح محمولاً بما يكفي لوضعه داخل حقيبة الظهر.
وقارن الباحثون ابتكارهم بجهاز مزيل للرطوبة يعمل باستخدام عجلات ماصة للرطوبة، وهي عبارة عن أسطوانات دوارة مبطنة بمواد محبة للماء تعمل على حبس وإزالة الرطوبة من تدفق الهواء المحيط.
واختبروا أداء كل جهاز في جلسات مدتها 30 دقيقة لكل منها. حيث قيّموا استهلاكهم للطاقة، وتوليد الحرارة، وكفاءة حصاد المياه.
وكشفت نتائج التجربة عن اختلافات كبيرة في استهلاك الطاقة. وسلطت الضوء على الظروف التي قد يكون النموذج الأولي الخاص بهم أكثر ملاءمة لها.
وقال جون سايمون؛ المؤلف المشارك للدراسة وطالب جامعي في الهندسة الكهربائية والحاسوبية. إن مستوى الرطوبة بالمنطقة التي يستخدم فيها جهازهم قد يؤثر في فعالية قدراته على جمع المياه.
وأضاف: “مقارنة بنظام عجلة المجفف التقليدي يتمتع نظامنا بالقدرة على التوسع بشكل أكثر ديناميكية ليناسب احتياجات البيئة. ولأن جهازنا أكثر قابلية للتعديل فهناك مجال كبير للتكيف”.