كيف يحصد الباحثون الماء من الهواء

يعتبر الجفاف ونقص المياه مشكلة عالمية تؤثر على أكثر من مليار شخص كل عام. هذا هو السبب في أن الباحثين يستكشفون طرقًا مختلفة لتجميع المياه مباشرة من الهواء. تتضمن بعض التجارب الحديثة استخدام الأطر المعدنية العضوية (MOFs) وآلات حصاد الضباب والأبراج الشبكية لالتقاط المياه من الهواء.

الأطر المعدنية العضوية أو الأطر العضوية المعدنية هي هياكل تجمع بين المواد العضوية وغير العضوية مع روابط قوية. إنها مسامية وبلورية ، لذا يمكنها تجميع وتخزين المواد مثل الغازات أو الماء. وجد الباحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أن MOF-801 ، وهو نوع من المواد التي تحتوي على أكسيد الزركونيوم وحمض الفوماريك ، يمكن أن يحبس الماء من الهواء. من الممكن نقل المياه من الأطر العضوية المعدنية إلى حجرة التجميع باستخدام حرارة بسيطة من ضوء الشمس. بعد 12 ساعة ، سحب MOF-801 3 كوارت (2.8 لتر) من الماء من الهواء مع رطوبة بنسبة 20 بالمائة.

يحتوي الضباب بشكل طبيعي على بخار الماء ، وهو مصدر آخر لحصاد هذا السائل الثمين من الهواء. طور الباحثون مجموعة متنوعة من آلات حصاد الضباب ، لكن أبسطها يبقى عبارة عن شبكة من النايلون أو شبكة شبكية لتجميع قطرات الماء ، التي تسقط في صندوق تجميع أو حوض. لسوء الحظ ، فإن معظم الشباك ليست طريقة مثالية لجمع السوائل لأن المسام عادة ما تكون أكبر من أن تلتقط كل الماء. تتمتع آلات حصاد الضباب المتقدمة بشبكات أفضل ذات مسام أصغر.

تتميز الأبراج الشبكية مثل Warka Water بتصميم بسيط ولكنه فعال. يمكن أن تحصد الهياكل المطر أو الندى أو الضباب. تبدو مياه الوركاء كأنها مزهرية عملاقة يبلغ ارتفاعها 30 قدمًا. تجعل مواده خفيفة الوزن من السهل تدفق الهواء عبر الهيكل ، مما يسمح له بالتقاط قطرات الماء. توجد شبكة شبكية بالداخل لاحتجاز المياه وتجميعها. خلال النهار ، يمكن للبرج أن يحصد 25 جالونًا من الماء من الهواء.

يركز أحد الاهتمامات الشائعة حول تجميع المياه من الهواء على التأثير الذي قد تحدثه التكنولوجيا على دورات المياه المحلية. ومع ذلك ، تظهر الأبحاث الحالية أنه لا يبدو أن هناك تأثيرًا خطيرًا. دورة الماء قادرة على الاستمرار بشكل طبيعي. من المحتمل ألا يرى الباحثون أي تأثير لأن معظم تقنيات الحصاد تتم على نطاق أصغر ولا تؤثر على أنماط الطقس العالمية.

مصدر قلق آخر هو تكلفة التكنولوجيا. حتى الشبكات الشبكية لحصاد الضباب يمكن أن تكلف عدة مئات من الدولارات. يبلغ سعر برج مياه الوركاء 500 دولار. تعتبر الأطر المعدنية العضوية أكثر تكلفة في التصميم والبناء. الوصول إلى التكنولوجيا هو أيضا مشكلة. بعض المناطق التي تحتاج إلى هذه المنتجات أكثر من غيرها هي المناطق الريفية والمعزولة والفقيرة. إذا كان الناس لا يستطيعون الوصول إلى منتجات حصاد المياه من الهواء أو تحمل تكلفتها ، فلن يخدموا أي غرض.