ژلی که از هوای خشک آب تولید میکند
به گزارش خبرگزاری آنا، به نقل از «Futura Sciences»، پژوهشگران دانشگاه استنفورد موفق به توسعه هیدروژلی شدهاند که میتواند با جذب رطوبت هوا و استفاده از انرژی خورشید، آب آشامیدنی تولید کند. مهمترین دستاورد این پژوهش، افزایش چشمگیر دوام این ماده است؛ پیشرفتی که میتواند مسیر تجاری سازی فناوری تولید آب از هوا را هموارتر کند.
کمبود منابع آب و تشدید خشکسالی در بسیاری از نقاط جهان، پژوهشگران را به سمت توسعه فناوریهایی سوق داده است که بتوانند از منابع مختلف، آب آشامیدنی تولید کنند. یکی از این راهکارها، برداشت رطوبت موجود در هوا است؛ رطوبتی که حتی در خشکترین مناطق نیز وجود دارد.
این فناوری جدید بر پایه هیدروژلی طراحی شده است و عملکردی شبیه یک اسفنج دارد. این ژل در ساعات خنک شب، بخار آب موجود در هوا را جذب میکند و با تابش نور خورشید در طول روز، رطوبت ذخیرهشده را به صورت بخار آزاد میکند. سپس این بخار روی یک سطح سرد متراکم شده و به آب مایع قابل شرب تبدیل میشود. این فرآیند بدون نیاز به برق و تنها با استفاده از انرژی خورشیدی انجام میشود.
یکی از ویژگیهای مهم این فناوری، بینیازی آن به تجهیزات پیچیده است. این سامانه برای عملکرد خود به پمپ، شبکه برق یا زیرساختهای سنگین نیاز ندارد و تنها با استفاده از رطوبت هوا و انرژی خورشید میتواند آب تولید کند.
اگرچه فناوری برداشت آب از هوا پیشتر نیز توسعه یافته بود، اما دوام پایین هیدروژلها یکی از مهمترین موانع استفاده گسترده از آنها به شمار میرفت. نمونههای قبلی فقط حدود ۳۰ چرخه جذب و آزادسازی آب را تحمل میکردند و پس از آن، ساختارشان تخریب میشد.
پژوهشگران دانشگاه استنفورد در بررسیهای خود دریافتند تماس هیدروژل با سطح فلزی دستگاه باعث آزاد شدن یونهایی میشود که رادیکالهای شیمیایی تولید کرده است و به مرور زنجیرههای پلیمری ژل را از بین میبرد. آنها با استفاده از یک پوشش ضدخوردگی روی سطح فلز، این مشکل را برطرف کردند و عمر هیدروژل را از حدود ۳۰ بار چرخه به بیش از ۱۹۰ بار چرخه افزایش دادند. با این تغییر چیزی بیش از ۶ برابر بیشتر از قبل کار میکند. همچنین این ماده در آزمایشهای شتابیافته، بیش از هشت ماه بدون افت محسوس عملکرد دوام آورد.
بر اساس نتایج این پژوهش، هیدروژل قادر است دو تا چهار برابر وزن خود آب جذب کند. نمونه آزمایشگاهی فعلی که ابعادی در حدود یک حوله حمام دارد، روزانه نزدیک به دو لیتر آب تولید میکند و پژوهشگران امیدوارند با بهینهسازی طراحی، این میزان را به حدود پنج لیتر در روز برسانند.
به گفته محققان این فناوری میتواند برای مناطقی که با خشکسالی شدید مواجه هستند یا دسترسی محدودی به منابع آب سنتی دارند، اهمیت زیادی داشته باشد. روستاهای دورافتاده، مناطق بیابانی و مناطقی که با کمبود زیرساختهای آبرسانی روبهرو هستند، از جمله مکانهایی است که میتوانند در آینده از چنین فناوریهایی بهره ببرند.
با این وجود، پژوهشگران تأکید میکنند این فناوری قرار نیست جایگزین سامانههای تأمین آب شهری شود، بلکه میتواند به عنوان یک راهکار مکمل برای تولید آب در مناطق کمآب مورد استفاده قرار گیرد. توسعه چنین فناوریهایی نشان میدهد دانشمندان به دنبال منابع جدیدی برای تأمین آب هستند؛ منابعی که در آینده بتوانند بخشی از فشار ناشی از بحران جهانی آب را کاهش دهند.
انتهای پیام/
