جهاز مبتكر يحاكي عملية نتح القرم لإنتاج الماء العذب من البحر

يقوم الجهاز الذي طوره الفريق البحثي بمحاكاة عملية النتح الطبيعية لنباتات القرم (خروج الماء على شكل بخار من أجزاء النبات المعرضة للهواء خصوصاً الأوراق)، دون الحاجة لوقود أحفوري للتزود بالطاقة، ويمكن استخدامه مباشرة لمعالجة المحاليل الملحية من دون إفرازات سائلة، الأمر الذي يجعل الملح الجاف هو المنتج الجانبي الوحيد.

وأوضح الدكتور "تيجون زهانج" الأستاذ في جامعة خليفة، بأن الفريق "استلهم من الطبيعة فكرة ابتكار الجهاز وذلك بهدف تطوير حل يتسم بالكفاءة والقابلية للتطور، ويساهم في التصدي لمشكلة ندرة المياه على مستوى العالم، بينما يقلل في الوقت ذاته من التأثير البيئي إلى أدنى حد ممكن، ويستخلص المعادن القيمة".

الجهاز المبتكر استخدم الطاقة الشمسية لإنتاج المياه العذبة

اكتشف الفريق أن أداء مولدات البخار باستخدام الطاقة الشمسية يتراجع بسبب فقدان القدرة على امتصاص الضوء، لا بسبب الانسداد الطبيعي للمسام بواسطة الملح، حسب ما أفاد به زهانج.

كما توصل الفريق البحثي إلى أن وجود الملح يمكنه أن يساهم في تحسين عملية التبخر بشكل فعلي، حتى في غياب الضوء"، وأشار زهانج إلى أن هذه "النتائج التي توصل ستسهم في إفساح المجال أمام استخدام الطاقة الشمسية وإنتاج المياه العذبة بكفاءة".

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

ويستخدم الجهاز المبتكر ساقاً ماصة مسامية مقاومة للتآكل، وأوراقاً ذات طبقات متعددة تتكون من شبكات ذات تركيب نانوي من "التيتانيوم"، وتتسم هذه الشبكات بشراهتها الفائقة للماء وانخفاض كُلفتها، لتشكل مورداً ملحياً بفعل الخاصية الشعرية، حيث يحاكي الجهاز خواص النباتات التي تتحمل الملوحة، ما يتيح توليد البخار والتجميع السلبي للملح بصفة متواصلة، وبالتالي يترسب الملح في الماء عند الحواف أثناء عمليات التبخر التي تتم في ساعات النهار، ما يؤدي إلى تكوين بقعة مسامية، وفقاً لما أوضحه زهانج.

الجهاز المبتكر ينتج 2.2 لتر من الماء العذبة يومياً

وقال زهانج: إن الجهاز يستطيع "أن ينتج 2.2 لتر من الماء العذب يومياً لكل متر مربع من مياه البحر في حال توافر ضوء الشمس الطبيعي، وهي كمية كافية لتلبية احتياجات الفرد من مياه الشرب"، موضحاً أنه و"في ساعات الليل، تأخذ الجاذبية الأرضية مجراها، ما يسبب انفصال بقع الملح عندما تتبلل الأوراق مجدداً بالمياه الملحية، كما تعمل هذه البقع الملحية المسامية على تحسين أداء عمليات التبخر".

وجاءت النتائج في صورة ورقة بحثية، بعنوان "التقطير المحاكي الحيوي المستدام باستخدام الطاقة الشمسية، مع بلورة الحواف من أجل تجميع سلبي للملح وصفر محاليل ملحية"، وهي متاحة للجميع للاطلاع.

وكان فريق البحث قد رصد النتائج باستخدام تكنولوجيا ذات حقوق ملكية فكرية محمية، وبواسطة جهاز قابل للتطوير، يقوم بتوليد وبلورة البخار من أشعة الشمس.