بالنسبة لملايين الناس في جميع أنحاء العالم، فإن الحصول على المياه العذبة الصالحة للشرب ليس أمراً مؤكداً. لا سيما في المناطق المشمسة التي تكون فيها ندرة المياه ومشاكل الصرف الصحي في أسوأ حالاتها.
ونتيجة لذلك. تساءل الكثيرون عما إذا كان يمكن تسخير ضوء الشمس للمساعدة في إنتاج مياه صالحة للشرب، ونظيفة في هذه المناطق.
وفي ورقة جديدة نشرت في الفيزياء التطبيقية Reviews قدم باحثون من جامعة شنغهاي جياو تونغ الصينية تقنية لجمع المياه في الغلاف الجوي تعمل بالطاقة الشمسية. يمكنها سحب ما يكفي من المياه من الهواء الصحراوي الجاف للمساعدة في توفير مياه الشرب لأولئك الذين يعيشون في مناطق الأراضي الجافة الصعبة.
وتستند التكنولوجيا الخاصة بهم على نوع محسن من الهلام الذي يتغلب على المشاكل التي لوحظت سابقًا مع المواد الهلامية التي تعمل في الرطوبة المنخفضة.
إنهاء الإجهاد المائي في جميع أنحاء العالم
ووفقًا للأرقام الواردة من الأمم المتحدة يعيش أكثر من 733 مليون شخص اليوم في بلدان ذات مستويات عالية أو حرجة من الإجهاد المائي عندما تكون نسبة المياه العذبة المسحوبة إلى إجمالي موارد المياه المتجددة أعلى من 75٪.
ويبلغ هذا الإجهاد المائي أعلى مستوياته في شمال أفريقيا وغرب آسيا، حيث يؤدي تضافر المناخ الجاف الطبيعي مع قلة هطول الأمطار وارتفاع عدد المدن المكتظة بالسكان. إلى فرض ضغط إضافي على موارد المياه العذبة في المنطقة.
وبالنظر إلى كثافة الشمس في هذه المناطق. هناك اهتمام قوي بتطوير تقنيات الطاقة الشمسية. التي يمكن استخدامها لحصاد وإنتاج المياه العذبة.
والهلاميات المائية هي مادة فريدة من نوعها تتكون من شبكات ثلاثية الأبعاد من سلاسل البوليمر التي يمكن أن تنتفخ وتمتص كميات كبيرة من الماء. وقد جذبت هذه الخاصية انتباه الأفراد الذين يتطلعون إلى تطوير حل حصاد المياه السلبي الموفر للطاقة.
تحسين المواد الهلامية لحصاد المياه النظيفة
كما يتم تصنيع المواد الهلامية (الجل) الجديدة التي طورها شيانغ وزملاؤه باستخدام مشتقات نباتية. وهي عبارة عن كلوريد الليثيوم الملح ونيتريد التيتانيوم كمكون ضوئي حراري يساعد على دفع إطلاق الطاقة الشمسية لأي مياه ممتصة.
وأظهر التحليل أن كيلوجراما واحدا من الجل الجاف كان قادرا على امتصاص ما يصل إلى 6.4 كيلوجرام من الماء في البيئات الرطبة و1.18 كيلوجرام في البيئات القاحلة.
في حين استطاع الجل جمع المياه وإطلاقها في وقت واحد خلال ساعات الذروة في ضوء النهار ، مع إمكانية إطلاقها حتى خلال الصباح الباكر وبعد الظهر عندما تكون الشمس أضعف.
بالإضافة إلى الحصول على مياه الشرب، قام الباحثون في هذا المجال باستكشافات مثمرة في الأراضي الزراعية الصحراوية والأراضي الزراعية البحرية وغيرها من الأماكن التي تفتقر إلى المياه العذبة.
اقرأ أيضًا: