این فناوری خورشیدی پیشگامانه، هوا را به آب آشامیدنی تبدیل می‌کند!

مطالعه جدیدی که به‌تازگی در زمینه‌ی به‌کارگیری فناوری خورشیدی در مناطق خشک و بایر انجام شده، به دستاورد جالبی رسیده که می‌تواند هوا را به آب آشامیدنی و پاک تبدیل کند! برای کسب اطلاعات بیشتر درباره‌ی این تحقیق جالب توجه با اِروتِک همراه باشید.

در حال حاضر بیش از ۲.۲ میلیارد نفر از جمعیت جهان در کشورهایی زندگی می‌کنند که دچار تنش آبی هستند. سازمان ملل نیز تخمین زده که سالانه ۳.۵ میلیون نفر بر اثر بیماری‌های مرتبط با آب، جان خود را از دست می‌دهند. با این حال، مناطقی که بیشترین نیاز به آب آشامیدنی را دارند، همزمان در برخی از آفتابی‌ترین مناطق جهان واقع شده‌اند. این موضوع باعث شده تا علاقه‌ی شدیدی به استفاده از نور خورشید جهت دست‌یابی به آب آشامیدنی و تمیز شکل بگیرد.

محققان دانشگاه «جیائو تونگ شانگهای» در چین یک فناوری نویدبخش و قدرت‌گرفته از انرژی خورشیدی جهت جمع‌آوری آب موجود در اتمسفر را توسعه داده‌اند که می‌تواند به تأمین آب آشامیدنی کافی برای زنده ماندن ساکنان مناطق سخت و خشک کمک کند. این محققان دستاورد خود را در مجله‌ی «Applied Physics Reviews» منتشر کردند. روژو وانگ، نویسنده‌ی این تحقیق، درباره‌ی فناوری خورشیدی تبدیل هوا به آب بیان کرد:

«این فناوری جمع‌آوری آب جوی می‌تواند برای افزایش نیازهای روزانه‌ی تأمین آب نظیر آب آشامیدنی خانگی، آب صنعتی و آب برای بهداشت شخصی مورداستفاده قرار بگیرد.»

غلبه بر چالش‌های مرسوم

اگر به پیش‌زمینه‌ی این مسئله و تحقیقات قبلی توجه داشته باشیم، محققان هنگام تزریق نمک به هیدروژل‌ها همواره با چالش‌هایی روبه‌رو بودند، زیرا محتوای با نمک بالاتر، ظرفیت تورم هیدروژل را به دلیل اثر نمک‌زدایی کاهش می‌دهد. این امر در گذشته منجر به نشت نمک و کاهش ظرفیت جذب آب می‌شد. وانگ در این رابطه گفت:

«ما تحت‌تأثیر قرار گرفتیم که حتی زمانی که تا ۵ گرم نمک به ۱ گرم پلیمر تزریق شد، ژل به‌دست‌آمده خواص تورم و به‌دام‌انداختن نمک خوبی را حفظ کرد.»

طراحی نوآورانه‌ی سیستم و ژل هیگروسکوپیک

این محققان با استفاده از مشتقات گیاهی و نمک‌های مرطوب‌کننده، اَبَرژل رطوبت‌سنجی را سنتز کردند که قادر به جذب و حفظ مقدار قابل توجهی آب بود. یک کیلوگرم ژل خشک از پسِ جذب ۱.۱۸ کیلوگرم آب در محیط‌های جوی بایر برمی‌آید و قادر است تا سقف ۶.۴ کیلوگرم آب در محیط‌هایی با جو مرطوب را جذب کند. تهیه‌ی این ژل هیگروسکوپیک ساده و ارزان بوده و به همین خاطر، برای تولید در مقیاس بالا گزینه‌ی مناسبی محسوب می‌شود.

علاوه بر این، تیم تحقیقاتی دانشگاه «جیائو تونگ شانگهای» یک نمونه‌ی اولیه با محفظه‌های دفع و تراکم را که به صورت موازی پیکربندی شده بود، مورداستفاده قرار دادند. این محققان همچنین یک موتور توربوفن را در محفظه تراکم به کار گرفتند تا بازیابی آب دفع‌شده را به بیش از ۹۰ درصد افزایش دهند.

وقتی که محققان این نمونه‌ی اولیه را در فضای باز به نمایش گذاشتند، دریافتند که این نمونه حتی در صبح یا بعد از ظهر که نور خورشید ضعیف است نیز، آبِ جذب‌شده را آزاد می‌کند.

کاربردها و بهینه‌سازی‌های آینده

این تیم تحقیقاتی جهت دست‌یابی به جذب و دفع همزمان با استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر برای به حداکثر رساندن بازده‌ی روزانه‌ی آب در واحد جرم جاذب، به کار خود ادامه خواهد داد تا راهی برای بهینه‎‌سازی بیشتر عملکرد سیستم و کاربردهای عملی در تولید آب پیدا کند.

این تحقیق تنها محدود به تولید روزانه‌ی آب نخواهد بود و مواد جاذبی که آب اتمسفر را برداشت می‌کنند نیز می‌توانند نقش مهمی در کاربردهای عملیِ آینده نظیر رطوبت‌زدایی، آبیاری کشاورزی و مدیریت حرارتی برای دستگاه‌های الکترونیکی داشته باشند.

منبع: SciTechDaily