جهاز مبتكر لإنتاج الماء العذب من البحر.. يحاكي النباتات ولا يحتاج وقوداً

طوّر فريق بحثي في ​​جامعة خليفة جهازاً لتوليد وبلورة البخار من ضوء الشمس. وينتج المياه العذبة من مياه البحر ويجمع الملح دون إفراز المحاليل الملحية. كما أنه لا يحتاج إلى الوقود الأحفوري لتوفير الطاقة حيث يحاكي الجهاز عملية النتح الطبيعي لنباتات المانجروف (خروج الماء على شكل بخار من أجزاء النبات المعرضة للهواء وخاصة الأوراق . كما يمكن استخدام الجهاز مباشرة لمعالجة المحاليل الملحية مع عدم إطلاق أي سائل، مما يترك الملح الجاف كمنتج جانبي وحيد.

وقال البروفيسور في جامعة خليفة، الدكتور تيجون تشانغ، إن فريق البحث استلهم فكرة الابتكار من الطبيعة لتطوير حل فعال وقابل للتطوير يمكن أن يساهم في معالجة مشكلة ندرة المياه على مستوى العالم، وفي الوقت نفسه تقليل التأثير البيئي إلى أدنى حد ممكن، واستخراج المعادن الثمينة.

وأضاف أن الفريق اكتشف أن أداء مولدات البخار التي تستخدم الطاقة الشمسية يتراجع بسبب فقدان القدرة على امتصاص الضوء، وليس بسبب الانسداد الطبيعي للمسام بواسطة الملح، بالإضافة إلى اكتشاف الفريق أن وجود الملح يمكن أن في الواقع تحسن عملية التبخر، حتى في غياب الضوء، مما يشير إلى أن هذه النتائج التي توصل إليها الفريق تساعد في تمهيد الطريق للاستخدام الفعال للطاقة الشمسية وإنتاج المياه العذبة.

وأوضح أن الجهاز يحاكي خصائص النباتات التي تتحمل الملوحة، حيث يستخدم الجهاز جذع ماص مسامي مقاوم للتآكل، وأوراق متعددة الطبقات تتكون من شبكات نانوية من التيتانيوم، والتي تتميز بتحملها الشديد للمياه و منخفضة التكلفة، لتكوين مصدر ملحي بسبب الفعل الشعري، الذي يسمح بتوليد… البخار والتجميع السلبي للملح بشكل مستمر، ويترسب الملح في الماء عند الحواف أثناء عمليات التبخر التي تتم خلال النهار، مما يؤدي إلى تكوين بقعة مسامية، لافتاً إلى أنه في الليل تأخذ الجاذبية مجراها، مما يؤدي إلى انفصال البقع الملحية عندما تتبلل الأوراق مرة أخرى. ومع المياه المالحة، تعمل هذه البقع الملحية المسامية أيضًا على تحسين أداء عمليات التبخر.

وذكر تشانغ أنه في حالة توفر ضوء الشمس الطبيعي، يمكن للجهاز إنتاج 2.2 لتر من المياه العذبة يوميا لكل متر مربع من مياه البحر الحقيقية، وهي كمية كافية لتلبية احتياجات الفرد من مياه الشرب. وأشار إلى أنه عند تشغيل الجهاز داخل الأماكن المغلقة حقق نسبة كفاءة 94% فيما يتعلق بمعالجة مياه البحر صناعيا، مع نسبة ملوحة 3.5% عند تعرضه للضوء بكثافة تعادل قوة الشمس.

وقام فريق البحث برصد النتائج باستخدام جهاز قابل للتحجيم يقوم بتوليد وبلورة البخار من ضوء الشمس، باستخدام تكنولوجيا محمية بحقوق الملكية الفكرية.

النتائج متاحة في شكل ورقة بحثية متاحة للجمهور بعنوان التقطير الحيوي المستدام باستخدام الطاقة الشمسية، مع بلورة الحافة لتجميع الملح السلبي وصفر محلول ملحي.

. ويمكن للجهاز إنتاج 2.2 لتر من المياه العذبة يوميًا لكل متر مربع من مياه البحر.

. يمكن استخدام الجهاز مباشرة لمعالجة المحاليل الملحية بدون تفريغ سائل.