طراحی سیستم نوینی که از هوای اقیانوس‌ها آب آشامیدنی تولید می‌کند

به گزارش خبرنگار گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا، این یک طنز بی رحمانه است که بیش از ۷۰ درصد از سطح زمین پوشیده از آب است، اما غیرقابل نوشیدن است. دانشمندان دانشگاه ایلینویز «Urbana-Champaign (UIUC)» اکنون امکان سنجی یک سیستم فرضی را مدل‌سازی کرده‌اند که می‌تواند بخار آب را از بالای سطح اقیانوس گرفته و آن را در مقیاس بزرگ به آب آشامیدنی تازه تبدیل کند.

کمبود آب یک مسئله مداوم است که پیش بینی می‌شود با گذشت زمان بدتر شود، زیرا تغییرات آب و هوایی مناطق خشک را خشک‌تر می‌کند. اقیانوس‌ها که بیش از ۹۶ درصد از کل آب روی زمین را در خود جای داده اند، یک مخزن بالقوه عظیم است. اما استفاده از روش نمک زدایی به لطف فاضلاب سمی که تولید می‌کند، یک چشم انداز دشوار برای افزایش مقیاس آب آشامیدنی است.

اما طبیعت در حال حاضر یک سیستم نمک‌زدایی بسیار کارآمد دارد – خورشید دائماً سطح اقیانوس را گرم می‌کند و آب آن را تبخیر می‌کند، که البته به باران تبدیل می‌شود. در یک مطالعه جدید، گروهی از پژوهشگران روشی را برای استفاده بالقوه از این منبع ابداع کردند.

این گروه از محققان پیشنهاد می‌کنند که می‌توان سازه‌هایی در چندین کیلومتری ساحل ساخت تا هوای غنی از بخار آب را از بالای سطح اقیانوس جذب کند. سپس آن هوا می‌تواند به زمین برگردد و در واحد دیگری متراکم شود. این آب شیرین می‌تواند برای آشامیدن، کشاورزی یا هر چیز دیگری که یک منطقه به آن نیاز دارد استفاده شود. به گفته دانشمندان، انرژی این سیستم می‌تواند از نیروگاه‌های بادی فراساحلی و پنل‌های خورشیدی مستقر در زمین تامین شود.

محققان ۱۴ شهر در سراسر جهان از جمله ابوظبی، رم، لس آنجلس و بارسلون را ارزیابی و تجزیه و تحلیل کردند که بر اساس جو فراساحلی در آن مکان‌ها چقدر آب می‌توان استخراج کرد. این روش شامل ساخت سازه‌های استخراج بخار آب با ارتفاع ۱۰۰ متر (۳۲۸ فوت) و عرض ۲۱۰ متر (۶۹۰ فوت) است.

دانشمندان بر اساس مدل‌های خود دریافتند که این دستگاه‌ها بسته به شرایط یک مکان خاص می‌توانند بین ۳۷.۶ تا ۷۸.۳ میلیارد لیتر آب در سال تولید کنند. سپس آن‌ها بر اساس مصرف فرضی ۳۰۰ لیتر آب به ازای هر نفر در روز، محاسبه کردند که برای تامین آب کافی برای جمعیت هر شهر به چند ساختار نیاز است. از این تعداد، دو یا ۱۰ واحد می‌توانند آب کافی برای خدمات رسانی به یک شهر را تامین کنند.

پژوهشگران می‌گویند این راه‌حل مانند چرخه طبیعی آب عمل می‌کند با این تفاوت که بخار به جایی که لازم است هدایت می‌شود.

عفیفه رحمان، یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: پیش‌بینی‌های اقلیمی نشان می‌دهد که شار بخار اقیانوسی در طول زمان افزایش می‌یابد و حتی آب شیرین بیشتری را فراهم می‌کند. بنابراین، ایده‌ای که ما پیشنهاد می‌کنیم تحت تغییرات آب و هوایی قابل اجرا خواهد بود. این یک رویکرد بسیار کاربردی و موثر برای سازگاری با تغییرات آب و هوایی، به ویژه برای جمعیت‌های آسیب پذیری که در مناطق خشک و نیمه خشک جهان زندگی می‌کنند، فراهم می‌کند.

البته، این ایده هنوز کاملاً فرضی است، اما حوزه مهمی است که مطالعات بیشتر می‌تواند امکان‌سنجی را بیشتر بررسی کند.

این تحقیق در مجله Scientific Reports منتشر شده است.