جدیدترین دستگاه تولید آب شیرین ؛ آیا حل بحران کم آبی نزدیک است؟

با استفاده از یک ترکیب نوآورانه از نور خورشید و هیدروژل‌ها، دستگاه تولید آب شیرین جدیدی طراحی شده است که دانشمندان به وسیله آن توانسته‌اند، تقریبا از هر منبعی حتی آب‌های شور دریای مرده (Dead Sea) نیز آب آشامیدنی سالم تولید کنند.

حتی بدون اشاره به وقوع یک فاجعه طبیعی یا اضطراری در هرنقطه‌ای از جهان، تنها با نگاهی به بسیاری از کشور‌های درحال توسعه و بدلیل دسترسی بسیار پایین به آب آشامیدنی مطمئن، این تکنیک جدید می‌تواند سالانه از وقوع ده‌ها هزار مرگ جلوگیری کند.

این دستگاه تولید آب شیرین یک فناوری فشرده و ارزان است و از انرژی خورشیدی محیط اطراف برای تبخیر آب و از بین بردن ناخالصی‌ها استفاده می‌کند. با این تفاسیر ما در مورد یک پیشرفت قابل ملاحظه و پیشگامانه‌ نسبت به فرآیند‌های مشابه‌ای که در گذشته انجام می‌شده است، صحبت می‌کنیم.

فی ژائو (Fei Zhao)، یکی از محققان این مقاله از دانشگاه تگزاس در آوستین، می‌گوید:

نمک‌زدایی آب بوسیله فرآیند تبخیر روش معمولی است که برای تولید آب شیرین از آن استفاده می‌شود. با این حال فناوری‌های حال حاضر تقطیر، مانند تقطیر ناگهانی چند مرحله (MSF) یا تقطیر اثر چندگانه (MED) به زیرساخت‌های قابل توجه و انرژی نسبتا زیادی نیاز دارند. انرژی خورشیدی، به عنوان پایدارترین منبع گرما و نیز منبعی بالقوه برای تامین نیروی تقطیر، به طور گسترده به عنوان یک جایگزین عالی برای تقطیر آب شیرین در نظر گرفته می‌شود.

این دستگاه تولید آب شیرین جدید با ترکیب چندین ماده هیبرید ژل پلیمر کار می‌کند و بدین طریق دو خصیصه هیدروفیل بودن (آب‌دوستی) و نیمه هادی بودن (جذب خورشیدی) با هم ادغام شده است.

ساختار نانو این ژل‌ها، تبخیر آب بیشتر از انرژی خورشیدی کمتری را منجر می‌شود و بدون یک توالی پیچیده از ابزار‌های اپتیکی که دستگاه‌های حال از آن برای تمرکز نور خورشید استفاده می‌کنند، نور خورشید را در یک جا متمرکز می‌کند.

وقتی یک شیشه پر از آب که یک تبخیر‌کننده هیدروژل بر روی آن قرار دارد را در مقابل نور خورشید قرار دهیم، بخار آب آزاد می‌شود، به دام می‌افتد و توسط کندانسور‌ها ذخیره می‌شود. گویها یو (Guihua Yu) محقق ارشد این مقاله از دانشگاه تگزاس در آوستین، می‌گوید: “ما اساسا رویکرد معمول تبخیر آب بوسیله انرژی خورشیدی را بازنویسی کردیم.”

در راستای آزمایش اختراع این دستگاه آب شیرین کن جدید، محققان آن را در دریای مرده، جایی در کرانه باختری رود اردن، تست کردند. شوری دریا مرده ۳۴ درصد است، یعنی حدودا ۱۰ برابر بیشتر از شوری استاندارد آب‌های اقیانوسی.

دستگاه تولید آب شیرین جدید
بحران کم آبی در شهر کیپ تاون (Cape Town) در آفریقای جنوبی به اوج خود رسیده است. روز ۲۲ آوریل به عنوان روز صفر و پایان ذخایر آبی این شهر عنوان شده است. با این حال بارندگی اخیر وضعیت آنها را اندکی بهتر کرده‌ است. ولی با اینکه هنوز تا روز صفر زمان باقی است، تصاویری از صف‌های توضیح آب در این شهر گزارش شده است. ظاهر مدرن مردم در عین درخواست آب آنها در نتیجه کم آبی شاید جالب توجه‌ترین تناقض این تصاویر باشد. شاید نوآوری‌های دانشمندان راه چاره بزرگترین مشکل کنونی جانعه بشری، بحران کم آبی باشد. (اعتبار :‌ RTE)

دستگاه فیلتر هیدروژل این آزمون را با موفقیت زیادی پشت سر گذاشتند. این دستگاه آب شیرین کن از آب شور دریای مرده، آب آشامیدنی تولید کرد که استاندارد‌های وضع شده توسط سازمان بهداشت جهانی (WHO) و آژانس حفاظت محیط زیستی آمریکا آن را تایید می‌کنند و شاید بتواند درمانی برای بحران کم آبی جهان باشد. یو ادامه می‌دهد‌:

تست بیرون آزمایشگاهی نشان داد که توانایی دستگاه تولید آب شیرین ما در تولید روزانه آب از یک متر مکعب آب غیر شیرین، ۲۵ لیتر است. رقمی که برای خانه‌های مسکونی و یا حتی مناطق فاجعه‌ دیده کفایت می‌کند. این دستگاه مزیت دیگری هم دارد؛ به سادگی می‌توان آن را با اجزای اصلی اکثر سیستم‌های تقطیر خورشیدی کنونی جایگزین کرد و بدین طریق دیگر نیازی به تعمیرات سیستم‌های تقطیر خورشیدی کنونی از میان می‌رود.

هنوز زمان نیاز است تا این دستگاه تولید آب شیرین جدید به یک محصول کامل تجاری بدل شود تا بتوان از آن برای حل بحران کم آبی کشورهای جهان استفاده کرد، اما فقط کافی است نگاهی به آمار بیاندازیم تا به اهمیت و تاثیری که چنین دستگاهی می‌تواند داشته باشد پی ببریم.

از هر ۹ نفر در سیاره زمین، ۱ نفر از فقدان منبع آب آشامیدنی سالم رنج می‌برد. بحران آب، سیاره زمین را به شدت تهدید می‌کند. کافی است به وضعیت کنونی شهر کیپ‌تاون در آفریقای جنوبی نگاهی بیندازیم تا متوجه شویم زمانی زیادی باقی نمانده تا  روزی که برای دریافت سهمیه روزانه آب در صف دریافت آب بایستیم!


بیشتر بخوانید : خشکسالی شدید شهر کیپ تاون ؛ اتمام ذخایر آب آشامیدنی در کمتر از ۱۰۰ روز دیگر!


تا به امروز دستگاه‌های فیلتر آب هوشمند فوق‌العاده دیگری نیز دیده شده‌اند. سال گذشته یک تیم تحقیقاتی در آلمان سیستمی از میکروبات‌ها را آزمایش کرد که می‌تواند در آب رها شود و بیش از ۸۰ درصد باکتری‌های آن را از میان ببرد.

درجایی دیگر، گروهی از دانشمندان یک غشای گرافن اکسیدی را توسعه دادند که توانایی جداسازی نمک از آب دریا را دارد. بنابراین، بیایید امیدوار باشیم تا بتوانیم این اختراع‌ها را از آزمایشگاه‌ خارج کرده و در حداقل زمان ممکن به دست مردمانی برسانیم که به آنها نیاز دارند؛ چرا که بحران آب روز به روز وخیم‌تر می‌شود.

 

بیشتر بخوانید:

.

منبع : ScienceAlert



ارسال نظر