تقنية مبتكرة تحوّل الهواء إلى مياه شرب آمنة حتى في وادي الموت
طور فريق من الباحثين من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) غلافا فقاعيا مبتكرا يجمع مياه شرب آمنة من الهواء حتى في أقسى البيئات الصحراوية مثل وادي الموت.
ويعمل هذا الجهاز الثوري على استخراج بخار الماء من الجو ليلا، ثم يحول هذا البخار إلى ماء سائل يمكن شربه، دون الحاجة إلى كهرباء أو مصادر طاقة خارجية. ويأتي ذلك ضمن جهود 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 مميز يشبه مجموعة من الفقاعات أو القباب الصغيرة المترابطة معا، وهذا الشكل يزيد من مساحة السطح التي يمكنها امتصاص بخار الماء من الهواء. وبزيادة مساحة السطح، يمكن للجهاز التقاط كمية أكبر من الرطوبة، ما يجعله أكثر قدرة على جمع الماء حتى في الأماكن التي يكون فيها الهواء جافا جدا وقليل الرطوبة.
واختبر الفريق هذا النظام في وادي الموت، 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 حلّ 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" يمكن أن تلبي حاجات الأسرة في المناطق النائية، مع تكلفة تشغيل أقل بكثير من المياه المعبأة.
وقال شوانخه تشاو، أستاذ الهندسة بمعهد MIT، إن التصميم يمكن تطويره ليأخذ أشكالا وأحجاما مختلفة لتلبية احتياجات أكبر وتوفير مياه شرب نقية بفعالية.
ويخطط الفريق لإجراء المزيد من الاختبارات في بيئات متنوعة لمتابعة تحسين أداء الجهاز وضمان فعاليته في مختلف الظروف المناخية.
نشرت الدراسة في مجلة Nature Water.
المصدر: لايف ساينس
هاشتاغز
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
سواليف احمد الزعبي
منذ 3 أيام
- سواليف احمد الزعبي
تقنية مبتكرة تحوّل الهواء إلى مياه شرب آمنة حتى في وادي الموت
#سواليف طور فريق من الباحثين من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) غلافا فقاعيا مبتكرا يجمع #مياه_شرب_آمنة من #الهواء حتى في أقسى البيئات الصحراوية مثل #وادي_الموت. ويعمل هذا الجهاز الثوري على #استخراج #بخار_الماء من الجو ليلا، ثم يحول هذا البخار إلى ماء سائل يمكن شربه، دون الحاجة إلى كهرباء أو مصادر طاقة خارجية. ويأتي ذلك ضمن جهود 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 مميز يشبه مجموعة من الفقاعات أو القباب الصغيرة المترابطة معا، وهذا الشكل يزيد من مساحة السطح التي يمكنها امتصاص بخار الماء من الهواء. وبزيادة مساحة السطح، يمكن للجهاز التقاط كمية أكبر من الرطوبة، ما يجعله أكثر قدرة على جمع الماء حتى في الأماكن التي يكون فيها الهواء جافا جدا وقليل الرطوبة. واختبر الفريق هذا النظام في وادي الموت، 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 حلّ 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' يمكن أن تلبي حاجات الأسرة في المناطق النائية، مع تكلفة تشغيل أقل بكثير من المياه المعبأة. وقال شوانخه تشاو، أستاذ الهندسة بمعهد MIT، إن التصميم يمكن تطويره ليأخذ أشكالا وأحجاما مختلفة لتلبية احتياجات أكبر وتوفير مياه شرب نقية بفعالية. ويخطط الفريق لإجراء المزيد من الاختبارات في بيئات متنوعة لمتابعة تحسين أداء الجهاز وضمان فعاليته في مختلف الظروف المناخية.
أخبارنا
منذ 4 أيام
- أخبارنا
تقنية مبتكرة تحوّل الهواء إلى مياه شرب آمنة حتى في وادي الموت
أخبارنا : طور فريق من الباحثين من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) غلافا فقاعيا مبتكرا يجمع مياه شرب آمنة من الهواء حتى في أقسى البيئات الصحراوية مثل وادي الموت. ويعمل هذا الجهاز الثوري على استخراج بخار الماء من الجو ليلا، ثم يحول هذا البخار إلى ماء سائل يمكن شربه، دون الحاجة إلى كهرباء أو مصادر طاقة خارجية. ويأتي ذلك ضمن جهود 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 مميز يشبه مجموعة من الفقاعات أو القباب الصغيرة المترابطة معا، وهذا الشكل يزيد من مساحة السطح التي يمكنها امتصاص بخار الماء من الهواء. وبزيادة مساحة السطح، يمكن للجهاز التقاط كمية أكبر من الرطوبة، ما يجعله أكثر قدرة على جمع الماء حتى في الأماكن التي يكون فيها الهواء جافا جدا وقليل الرطوبة. واختبر الفريق هذا النظام في وادي الموت، 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 حلّ 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" يمكن أن تلبي حاجات الأسرة في المناطق النائية، مع تكلفة تشغيل أقل بكثير من المياه المعبأة. وقال شوانخه تشاو، أستاذ الهندسة بمعهد MIT، إن التصميم يمكن تطويره ليأخذ أشكالا وأحجاما مختلفة لتلبية احتياجات أكبر وتوفير مياه شرب نقية بفعالية. ويخطط الفريق لإجراء المزيد من الاختبارات في بيئات متنوعة لمتابعة تحسين أداء الجهاز وضمان فعاليته في مختلف الظروف المناخية. نشرت الدراسة في مجلة Nature Water. المصدر: لايف ساينس
جو 24
٢٨-٠٦-٢٠٢٥
- جو 24
علماء صينيون يكتشفون طريقة ثورية لرصد خطر غير مرئي يهدد تقنياتنا الحديثة
جو 24 : طور علماء صينيون طريقة جديدة لاكتشاف "فقاعات البلازما" العملاقة الخفية في الغلاف الجوي العلوي للأرض. وهذه الاضطرابات الطبيعية يمكن أن تعطل أنظمة تحديد المواقع GPS وتتداخل مع الإشارات الراديوية، لكن تتبعها كان صعبا للغاية. وتعرف هذه الفقاعات بفقاعات البلازما الاستوائية (EPB)، وتوجد في الأيونوسفير - المنطقة الجوية التي تبعد أكثر من 50 كيلومترا عن سطح الأرض، حيث يتم تأين معظم الغازات بفعل الإشعاع الشمسي، ما يحولها إلى بحر من البلازما. ووفقا لموقع تشبه هذه الفقاعات التجاويف داخل الأيونوسفير، أشبه بالثقوب في قطع الجبن السويسري. تتشكل بعد غروب الشمس مباشرة، عندما يتسبب غياب ضوء الشمس في توقف مفاجئ لعملية التأين، لكنها تظهر فقط بالقرب من خط الاستواء المغناطيسي للأرض. ويمكن أن يتراوح حجم هذه الفقاعات بين 10 إلى 100 كيلومتر، وفقا لموقع لكن نظرا لأن تجاويف البلازما غير مرئية للعين المجردة، كان قياسها وتتبعها بدقة في الوقت الفعلي أمراً صعباً للغاية. وفي دراسة جديدة نشرتها مجلة Space Weather، طور علماء من المركز الوطني لعلوم الفضاء في الصين وجامعة بكين طريقة جديدة لاكتشاف فقاعات البلازما عن طريق مراقبة التوهج الجوي. وهذه الأضواء المتلألئة الشبيهة بالشفق القطبي تظهر عندما تبرد البلازما في الأيونوسفير العلوي أثناء الليل وتتحد مرة أخرى في غازات، ما يؤدي إلى انبعاث الطاقة على شكل ضوء. ولاحظ العلماء أن فقاعات البلازما تترك بصمة مميزة على أنماط هذه التوهجات، وهو ما مكنهم من تطوير خوارزمية ذكاء اصطناعي قادرة على تحليل أكثر من عقد من الصور الملتقطة بواسطة كاميرات التصوير الشامل في محطة تشوجينغ بجنوب الصين. وتصل دقة هذا النظام في اكتشاف الفقاعات إلى 88%، ما يفتح آفاقا جديدة للتنبؤ بظهورها وتجنب تأثيراتها الضارة. لكن هذه التقنية الواعدة تواجه تحديا رئيسيا يتمثل في اعتمادها على وجود التوهجات الجوية، التي تضعف شدتها بشكل ملحوظ خلال فترات انخفاض النشاط الشمسي التي قد تمتد لسنوات. ورغم هذا القيد، يمثل هذا الإنجاز خطوة مهمة نحو تطوير أنظمة إنذار مبكر يمكنها حماية البنية التحتية الحيوية من اضطرابات الأيونوسفير، خاصة مع تزايد اعتماد البشرية على التقنيات اللاسلكية والحساسة للتغيرات الجوية الفضائية في عصرنا الرقمي الحالي. المصدر: لايف ساينس تابعو الأردن 24 على
