باحثون أمريكيون يطورون تقنية مبتكرة تحول الهواء إلى مياه شرب آمنة
ويعمل هذا الجهاز على استخراج بخار الماء من الجو ليلا، ثم يحوله إلى ماء سائل يمكن شربه، دون الحاجة إلى كهرباء أو مصادر طاقة خارجية. ويأتي ذلك ضمن الجهود العلمية لتوفير مياه نظيفة في المناطق التي تعاني من شح الموارد المائية.
ويتكون الجهاز من مادة الهيدروجيل الممتصة للماء، محاطة بطبقتين من الزجاج.
وخلال الليل، يمتص الهيدروجيل بخار الماء من الغلاف الجوي، وعند شروق الشمس، تساعد طبقة التبريد الزجاجية على تكثيف البخار إلى مياه سائلة تتجمع في نظام أنابيب خاص.
ويحتوي التصميم على شكل يشبه مجموعة من الفقاعات أو القباب الصغيرة المترابطة، يزيد من مساحة السطح التي يمكنها امتصاص بخار الماء من الهواء، مما يمكن من التقاط كمية أكبر من الرطوبة، ويجعله أكثر قدرة على جمع الماء حتى في الأماكن التي يكون فيها الهواء جافا جدا وقليل الرطوبة.
واختبر الفريق هذا النظام في وادي الموت (ولاية كاليفورنيا)، المعروف بكونه أكثر الصحارى حرارة وجفافا في أمريكا الشمالية، ونجح في إنتاج ما بين ربع إلى ثلثي كوب من الماء يوميا. ويتوقع الباحثون أن تزيد كمية المياه المنتجة في الأماكن الأكثر رطوبة.
كما حل الجهاز مشكلة تسرب أملاح الليثيوم المستخدمة لتحسين امتصاص الماء، عبر إضافة مادة الغلسرين التي تمنع تلوث المياه، ما يجعل المياه المنتجة آمنة للشرب.
ورغم أن وحدة واحدة لا تكفي لتغطية احتياجات منزل كامل، إلا أن تركيب عدة وحدات صغيرة الحجم يمكن أن يوفر كمية كافية من المياه للأسر. ويقدر الباحثون أن ثمانية ألواح بأبعاد "متر × مترين" يمكنها أن تلبي حاجات الأسرة في المناطق النائية، مع تكلفة تشغيل أقل بكثير من المياه المعبأة.
ويخطط فريق الباحثين لإجراء المزيد من الاختبارات في بيئات متنوعة لمتابعة تحسين أداء الجهاز وضمان فعاليته في الظروف المناخية المختلفة.
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
لكم
منذ 19 ساعات
- لكم
جامعة محمد السادس تشارك في ابتكار جهاز ينتج المياه العذبة من الهواء دون مصدر طاقة خارجي
شاركت جامعة محمد السادس متعددة التخصصات التقنية بالمغرب في تمويل وتطوير جهاز جديد يُنتج مياه الشرب من الهواء مباشرة دون الحاجة إلى أي مصدر طاقة خارجي، حيث أن الجهاز الذي تم ابتكاره داخل معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، قادر على استخراج مياه الشرب النقية من الهواء، حتى في أكثر البيئات جفافا مثل صحراء وادي الموت بولاية كاليفورنيا الأميركية. وكما جاء في تقرير نشره موقع معهد ماساتشوستس ، فإن هذا الجهاز، الذي لا يتعدى حجمه حجم نافذة منزلية، يعتمد على مادة هلامية مبتكرة مستوحاة من فن الطي الياباني 'أوريغامي'، تمتص بخار الماء من الهواء خلال الليل ثم تطلقه في النهار عندما تشتد الحرارة. وأوضح التقرير أن هذا البخار يتكثف على سطح زجاجي مبرّد، قبل أن يُجمع عبر أنابيب بسيطة كمياه صالحة للشرب. واللافت أن هذا النظام يعمل بشكل كامل دون الحاجة إلى أي مصدر طاقة كهربائية، لا ألواح شمسية ولا بطاريات ولا اتصال بالشبكة، ما يجعله مثاليا للمناطق التي تعاني من فقر شديد في البنية التحتية. وقد تم تطوير هذا الجهاز بدعم من عدة جهات أكاديمية وعلمية، بما فيها جامعة محمد السادس للتقنيات، التي ساهمت في تمويل المشروع من خلال برنامج تعاون بحثي مشترك مع معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. كما ساهم في تمويل المشروع برنامج التعاون البحثي بين المعهد والجامعة الصينية في هونغ كونغ، بالإضافة إلى منحة البذور الخاصة بالمياه والغذاء من مبادرة المياه والغذاء العالمية التابعة لمعهد ماساتشوستس. ووفقا لفريق البحث الذي أشرف عليه البروفيسور شوانخه جاو، أستاذ الهندسة الميكانيكية والهندسة المدنية والبيئية في المعهد، فقد جُرّب الجهاز ميدانيا في صحراء وادي الموت، وهي أكثر مناطق أمريكا الشمالية جفافا، حيث أثبت فاعليته في استخراج المياه من الهواء على مدى سبعة أيام متتالية. عمل الجهاز ليلا على امتصاص الرطوبة من الهواء، وهي الفترة التي تصل فيها نسبة بخار الماء إلى أعلى مستوياتها، ثم بدأ في النهار بتحرير هذا البخار وتكثيفه، لتُجمع المياه بعدها في أنابيب خاصة. وقد تراوحت كمية المياه المنتَجة يوميا بين 57 و161.5 مللترا، حتى عندما لم تتجاوز نسبة الرطوبة 21 بالمائة. بالتالي فإن هذه الكفاءة العالية تجعل الجهاز يتفوق على العديد من التصاميم الأخرى، بما في ذلك الأجهزة التي تعتمد على الطاقة. ويعتمد هذا الابتكار على مادة هيدروجيل سوداء اللون تُشبه غلاف الفقاعات المستخدم في التغليف، تحتوي على قباب صغيرة تنتفخ عند امتصاص بخار الماء ثم تنكمش بطريقة مستوحاة من فن 'الأوريغامي' عند إطلاقه. ومن الخصائص الفريدة لهذه المادة أنها تمنع تسرب الأملاح إلى المياه المستخلصة، وهو تحدٍ طالما واجهته الأجهزة السابقة. في معظم التصاميم القديمة، كانت تُضاف أملاح مثل كلوريد الليثيوم لزيادة امتصاص الرطوبة، لكن هذه الأملاح غالبا ما تتسرب مع الماء مما يفرض الحاجة إلى عملية ترشيح لاحقة. أما في الابتكار الجديد، فقد أضاف الباحثون مادة 'الغليسيرين' إلى تركيبة الهيدروجيل، وهي مادة سائلة طبيعية تساعد على تثبيت الأملاح داخل المادة الهلامية، ومنعها من التبلور أو التسرب. كما أن البنية المجهرية للمادة خالية من المسام الدقيقة جدا، مما يمنع أي تسرب إضافي. ولتعزيز كفاءة امتصاص الرطوبة، صمم الباحثون المادة الهلامية على شكل أنصاف قباب صغيرة، مما زاد من مساحة السطح الملامسة للهواء. وقد صُنعت ألواح من هذه المادة الهلامية بمساحة نصف متر مربع، ووضعت داخل حجرة زجاجية مطلية من الخارج بطبقة بوليميرية خاصة تساعد على التبريد وتحفّز تكثف البخار على السطح الداخلي. عند تكاثف الماء، يتدفق إلى الأسفل ليُجمع في أنابيب بسيطة. وأشار الفريق إلى أن هذا النموذج لا يزال في مرحلة إثبات المفهوم، وأن هناك مجالا واسعا لتطوير المادة وتحسين خصائصها وزيادة إنتاجيتها، بما في ذلك بناء نماذج أكبر حجما أو استخدام تصاميم متعددة الألواح.
بديل
منذ 3 أيام
- بديل
تحذيرات من مخاطر نفايات الأجهزة الإلكترونية ودعوة لتدبير آمن ومستدام
كشف المجلس الاقتصادي والاجتماعي والبيئي عن تصاعد المخاطر البيئية والصحية المرتبطة بنفايات الأجهزة الكهربائية والإلكترونية، في ظل غياب نظام فعال لجمعها ومعالجتها. وأشار المجلس، في رأي بعنوان 'نحو اقتصاد دائري للأجهزة الكهربائية والإلكترونية: من نفايات إلى موارد'، إلى أن التخلص العشوائي من هذه النفايات داخل المطارح العمومية يؤدي إلى اختلاطها بالنفايات المنزلية، وهو ما يتسبب في تسرب مواد سامة تهدد صحة العمال والسكان القريبين. وأكد أن عملية الحرق غير المراقبة لهذه النفايات تطلق ملوثات خطيرة مثل الديوكسينات والمعادن الثقيلة، وهي مواد معروفة بتأثيرها السلبي على الجهاز التنفسي وتلوث الهواء. وحذر المجلس من أن طمر هذه النفايات يتسبب في تسرب الرصاص إلى التربة والمياه الجوفية، ما يهدد النظم البيئية ويؤثر على الصحة العامة بشكل طويل الأمد. ولفت المجلس إلى أن بعض مكونات هذه النفايات، مثل مثبطات اللهب وثنائي الفينيل، تبقى مستقرة في الطبيعة لفترات طويلة، مما يزيد من حدة التلوث ويصعب معالجته. - إشهار - ودعا المجلس إلى التعامل الجدي مع بطاريات الهواتف والسجائر الإلكترونية، مشيرا إلى أنها تحتوي على مواد سامة مثل الليثيوم والكوبالت، ويجب تدويرها للحد من خطورتها. وأوضح أن تسرب الرصاص وحمض الكبريت من البطاريات التالفة يسبب مشاكل صحية خطيرة، بينها اضطرابات عصبية لدى الأطفال وأمراض القلب والرئة عند البالغين، إضافة إلى تلوث التربة والمياه. وعرض المجلس تجربة المغرب في تدوير بطاريات الرصاص، حيث تعمل الدولة مع المصنعين على استرجاع الرصاص وحمض الكبريتيك داخل منشآت مرخصة وآمنة لإنتاج بطاريات جديدة. وأكد أن تدوير المعادن يساهم في تقليص استهلاك الطاقة بنسبة تصل إلى ثمانين في المئة، وهو ما يقلل من الانبعاثات ويعود بالنفع على البيئة وجودة الهواء.
مراكش الآن
منذ 3 أيام
- مراكش الآن
'تشات جي بي تي' يؤثر على قدرات الطلاب الذهنية ويزعزع عملية التعلّم
يعمد طلّاب الجامعات إلى استخدام أدوات الذكاء الاصطناعي التوليدي بشكل كبير حتى عندما يُطلب منهم كتابة تجاربهم الشخصية. وقد أظهرت دراسة حديثة أنّ الطلاب الذين يستخدمون هذه التكنولوجيا لكتابة النصوص يتمتعون بقدر أقل من التفكير النقدي. عندما طلبت جوسلين ليتزينغر من طلابها رواية تجربة شخصية عن التمييز، لاحظت أن اسم الضحية كان غالبا سالي. وتقول المعلمة المقيمة في شيكاغو بأسف 'من الواضح أنه اسم شائع في تشات جي بي تي'. تقول ليتزينغر، وهي أستاذة في إدارة الأعمال والعلوم الاجتماعية في جامعة إلينوي، إنّ 'طلابها لم يكتبوا حتى عن حياتهم الشخصية!'. وتشير إلى أنّ نحو نصف طلابها البالغ عددهم 180 استخدموا 'تشات جي بي تي' بشكل غير لائق خلال الفصل الدراسي الفائت، بما في ذلك عند الكتابة عن القضايا الأخلاقية المتعلقة بالذكاء الاصطناعي. وتؤكد لوكالة فرانس برس أنها لم تتفاجأ بنتائج دراسة حديثة تشير إلى أن الطلاب الذين يستخدمون الذكاء الاصطناعي التوليدي لكتابة نصوص يتمتعون بقدر أقل من التفكير النقدي. انتشرت الدراسة الأولية التي لم تخضع نتائجها بعد لتدقيق علمي، عبر وسائل التواصل الاجتماعي، ولاقت صدى واضحا لدى مدرّسين كثيرين يعانون من هذه الممارسات من جانب طلابهم. ومنذ نشرها الشهر الفائت، تواصل أكثر من ثلاثة آلاف مدرّس مع فريق البحث في معهد 'ماساتشوستس' للتكنولوجيا الذي أجرى الدراسة، على ما قالت المعدّة الرئيسية للبحث ناتاليا كوزمينا لوكالة فرانس برس. في هذه الدراسة، قُسِّم 54 طالبا من منطقة بوسطن إلى ثلاث مجموعات. طُلب منهم كتابة مقالات لعشرين دقيقة: الأولى باستخدام 'تشات جي بي تي'، والثانية باستخدام محرك بحث، والثالثة بالاعتماد على قدراتهم الذهنية حصرا. وقاس الباحثون نشاط أدمغة الطلاب في جلسات متباعدة لأشهر عدة، وكُلِّف مُعلِّمان تقييم الكتابات. كانت نصوص مستخدمي 'تشات جي بي تي' أسوأ بكثير من كتابات من استخدموا قدراتهم الذهنية فقط. أظهرت تخطيطات كهربية للدماغ أن مناطق مختلفة من أدمغتهم كانت تتواصل مع بعضها بشكل أقل. ولم يتمكن أكثر من 80% من مستخدمي الذكاء الاصطناعي من اقتباس أي فقرة من النص الذي كتبوه، بينما بلغت هذه النسبة 10% فقط لدى المجموعتين الأخريين. في الجلسة الثالثة، بدا أنهم يعتمدون في الغالب على النسخ. أفاد المعلمون المسؤولون عن تصحيح الأوراق بأنّهم استطاعوا بسهولة تمييز الكتابات 'الخالية من الروحية' المكتوبة باستخدام الذكاء الاصطناعي. ومع أنّ قواعد اللغة كانت سليمة، كانت هذه النصوص تفتقر إلى الإبداع والجانب الشخصي وعمق التفكير. مع ذلك، تشير كوسمينا إلى تفسيرات بعض وسائل الإعلام للدراسة، والتي تزعم أن الذكاء الاصطناعي يجعل الناس أغبياء أو كسالى. خلال الجلسة الرابعة، طُلب من المجموعة التي كانت تستخدم قدراتها الذهنية فقط استخدام 'تشات جي بي تي' للمرة الاولى. وقد أظهرت مستوى أعلى من التواصل العصبي، بحسب كوسمينا. من السابق لأوانه استخلاص استنتاجات من هذه العينة الصغيرة، وفق الباحثة التي تدعو إلى إجراء المزيد من الدراسات بشأن كيفية تحسين استخدام أدوات الذكاء الاصطناعي لتسهيل عملية التعلّم. وانتقدت آشلي جوافينيت، عالمة الأعصاب في جامعة كاليفورنيا سان دييغو، والتي لم تشارك في البحث، بعض 'الاستنتاجات المبالغ بها' للدراسة. وقالت لوكالة فرانس برس 'لا تقدم هذه المقالة أدلة ولا تتميز بالصرامة المنهجية اللازمة لاستخلاص استنتاجات بشأن تأثير النماذج اللغوية الكبيرة (مثل تشات جي بي تي) على الدماغ'. ترى ليتزينغر أن هذه النتائج تعكس تصوّرها لكيفية تغير كتابات طلابها منذ إطلاق 'تشات جي بي تي' عام 2022، حيث انخفضت الأخطاء الإملائية وتراجع مستوى التميّز. كثيرا ما يُقارن ظهور الذكاء الاصطناعي بانتشار الآلات الحاسبة، التي أجبرت المعلمين على تغيير أساليبهم. لكن ليتزينغر تبدي قلقها من أن الطلاب لم يعودوا بحاجة إلى أي معرفة أساسية قبل استخدام الذكاء الاصطناعي، متخطّين بذلك مرحلة التعلم الأساسية. تتجاوز المشكلة مجال التعليم بكثير. فالمجلات العلمية تواجه صعوبة في التدفق الهائل للمقالات المُولّدة بواسطة الذكاء الاصطناعي. وليس مجال النشر بمنأى عن ذلك أيضا، إذ تعتزم شركة ناشئة نشر 8 آلاف كتاب من تأليف الذكاء الاصطناعي سنويا. تقول ليتزينغر 'الكتابة هي تفكير؛ والتفكير هو كتابة. إذا ألغينا هذه العملية، فماذا يبقى من الذهن؟'.
