حصاد الماء من الهواء الجاف بمساعدة ضوء الشمس وبعض الكيمياء

لا يجب التقليل من أهمية الماء. إنه ضروري لصحة الإنسان والعديد من جوانب الاقتصاد العالمي. وتشمل هذه قطاعات التصنيع وإنتاج الطاقة. في حين أن الماء هو ضرورة أساسية ، والتي بدونها لا يمكننا البقاء على قيد الحياة ، فإنه يتم استخدامه أحيانًا بشكل غير مسؤول ويجب أن يتغير هذا.

على الرغم من كونه مورد لا غنى عنه، تقريبا الثلثين من سكان العالم يواجهون مشكلة ندرة المياه الخطيرة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إنشاء حوالي ثلث أحواض المياه الجوفية في العالم مستنفد بشكل غير مستدام. مع تناقص إمدادات المياه الجوفية ، ووجود عدد كبير من الأشخاص الذين يعانون من محدودية شديدة في الوصول إلى المياه الصالحة للشرب ، أ تدخل من نوع ما وهناك حاجة.

ومع ذلك ، لم نفقد كل شيء ، لا سيما مع عمر ياغي من جامعة كاليفورنيا في بيركلي (جامعة كاليفورنيا ، بيركلي) بشأن القضية. عمله على الهياكل المعدنية العضوية (الأطر العضوية) قادته إلى التعاون مع Evelyn Wang من MIT (معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا) لإنشاء نظام تجميع المياه ، قادر على العمل في المناخات الجافة بمستوى رطوبة لا يتجاوز 20 في المائة سنت.

الأطر المعدنية العضوية

هذه وزارة المالية بارع بشكل خاص في حبس جزيئات الماء في ظروف الرطوبة المنخفضة

وزارة المالية تم إثبات البلورات سابقًا في تطبيقات أخرى مثل التقاط ثاني أكسيد الكربون من غازات العادم ، واستخدامات كيميائية أخرى. الآن ، حان وقتهم للتألق في مجال حصاد المياه.

ال وزارة المالية يستخدم في جهاز حصاد المياه الخاص بـ Yaghi و Wang ، وهو مزيج من الزركونيوم وحمض الأديبيك. هذه وزارة المالية بارع بشكل خاص في حبس جزيئات الماء في ظروف الرطوبة المنخفضة.

تجميع المياه بمساعدة الهياكل المعدنية العضوية

تمكن النموذج الأولي للفريق من جمع 2.8 لتر من الماء على مدار 12 ساعة.

لكي يكون جهاز حصاد المياه قابلاً للتطبيق ، يجب أن يكون قادرًا على العمل بفعالية مع الحد الأدنى من متطلبات الطاقة.

الجهاز الكامل يتكون من وزارة المالية بلورات محصورة بين ممتص شمسي ولوح مكثف.

ال وزارة المالية تمتص البلورات الماء ثم يتبخر هذا الماء المحاصر. يتم ذلك باستخدام الطاقة الحرارية التي يتم جمعها من الشمس بواسطة جهاز امتصاص الطاقة الشمسية. أخيرًا ، تعمل لوحة المكثف على تبريد بخار الماء ، مما يسمح بجمع قطرات الماء.

تمكن النموذج الأولي للفريق من جمع 2.8 لتر من الماء على مدار 12 ساعة. يكمن جمال هذا النظام في أنه لن يتطلب تغييرات كبيرة في البنية التحتية ليتم تنفيذه. ال وزارة المالية البلورات بارعة بشكل طبيعي في حبس الماء ، وكل ما هو مطلوب لتحرير الماء هو ضوء الشمس. هذا يجعل هذا النظام مرشحًا ممتازًا للاستخدام في المناطق النائية.

بالإضافة إلى كونه رائعًا للمناطق النائية التي تحتاج إلى المياه ، يمكن أيضًا تنفيذ هذا النظام على نطاق أوسع. تتضمن الطرق التقليدية لجمع المياه وتوصيلها شبكات سباكة ضخمة تحت الأرض. يمكن استخدام هذه الأنظمة اللامركزية ، إذا تم إتقانها ، بدلاً من ذلك في كل منزل لتلبية احتياجاتنا من المياه.

التحسينات التي يتعين القيام بها

يعمل كاغي ووانغ بثبات على تحسين نظامهما لحصاد المزيد من المياه.

نظام حصاد المياه في وزارة المالية ، على الرغم من أنه واعد ، إلا أنه لا يزال بحاجة إلى الكمال. ومع ذلك ، يوجد بالفعل نموذج أولي واعد للعمل على الأقل. يعمل كاغي ووانغ بثبات على تحسين نظامهما لحصاد المزيد من المياه.

يلاحظ كاغي أنه من أجل الحصول على إمدادات مستمرة من المياه من نظامهم ، يمكن تصميمه بطريقة تمتص الماء أثناء الليل وإطلاق الماء أثناء النهار. خيار آخر هو تكوين جهاز امتصاص الطاقة الشمسية لإنتاج بخار الماء بمعدل أسرع.

لسماع ياغي نفسه يتحدث على الجهاز ، ألق نظرة هذا الفيديو، حيث يكسر كل شيء ببساطة ويشرح مبدأ العمل الأساسي لجهازه.

افكار اخيرة

جهاز حصاد المياه من Yaghi و Wang هو وسيلة قابلة للتطبيق للتجميع المستدام للمياه التي تتطلب طاقة منخفضة. إن مثل هذه التقنيات هي التي يمكن أن تساعد في التخفيف من مشاكل المياه في العالم ويمكن أن تفعل ذلك بأقل قدر من التأثير البيئي.